一、存在的问题

　　在工作运行中，2 号 RAP 线轧机的工作辊提升臂液压缸经常发生泄漏、喷射液压油的故障，从而造成故障停车和质量卷。发生这些问题的原因是，液压缸端盖密封长期受乳液腐蚀，容易僵化、碎裂，端盖密封为 Yx 型密封，材质是聚氨酯，平均寿命 4~5 个月，在线轧机安装 30 个这种形式的液压缸，每年的更换频次约为 90 次，这不仅增加了故障时间和作业时间，同时对轧机乳液清洁度造成很大的影响，皂化值升高，影响到钢带表面质量;还增加了备件材料成本，尤其是突发性的漏油后的被迫停车造成钢卷报废较多，同时，如此频繁的更换液压缸密封件对液压系统的清洁度造成非常大的影响，增加了液压系统故障的频率。

　　二、密封技术改进措施

　　针对工作辊提升臂液压缸经常发生泄漏、喷射液压油的故障，原因是密封老化。密封技术对于液压缸的工作效率起着关键性的重要作用，由于密封技术影响着线轧机的正常工作状况，是质量卷的关键性影响因素，并且，随着各类机械设备技术发展改进对钢带质量要求的不断提升，液压系统向高压大流量的方向发展，而对密封技术的要求更加严格规范。

　　单一的密封装置开始向组合形式的密封装置发展，密封装置不管从技术要求标准还是装置的复杂程度上来看，都发生了质的提升。我国有的学者从单一变量法的视角出发，对斯特封密封结构的性能进行了研究，认为将超弹性O 型形圈和改良的聚四氟乙烯阶梯形滑环组成，是抗磨降低摩擦的良好组合，在压力较高的液压系统中具有独特的优点;有的学者认为，应当突破传统理论研究的框架，不能局限于密封结构接触面越大密封性越好的思路，在滑环结构上进行优化设计进行密封性能的提升。因此，基于我国学者对于斯特封的研究思路和研究成果，结合不锈钢冷轧厂实际生产工作开展中的线轧机的运行原理和结构性能，针对端盖的密封材料老化的问题可以从以下两个方面进行改进：

　　第一，从密封材质上对密封带进行改进。由于聚氨酯耐乳液腐蚀性较差，容易出现僵化、脆化的现象，将Yx 型的聚氨酯密封件改进成材质PTFE 的斯特封，提高了密封的抗腐蚀性和耐磨性。原装密封尺寸为Φ36 mm× Φ44 mm×5.3 mm- JB/ZQ 4265- 2006;改进后的斯特封尺寸为36 mm×47 mm×4.2 mm- GB/T15242.1- 94 PTFE。

　　相对于Yx 型的聚氨酯密封，材质 PTFE 的斯特封更适合提升臂液压缸的密封端盖上进行密封，从性能上来看，斯特封一般由超弹性 O 形圈和改良的聚四氟乙烯阶梯形滑环组成，具有摩擦力低、无爬行、启动力小、耐高压、沟槽结构简单等优点。将斯特封引人工作辊提升臂液压缸的密封端盖，结构如图 1 所示。斯特封位于与柱塞配合的缸套沟槽内，斯特封两端有高压挡圈，用于减小密封区域的密封压力，提高密封性能。根据柱塞与缸套的相对运动方向，将柱塞的运动分为内行程运动与外行程运动，柱塞向低压侧运动定义为外行程运动，此时的柱塞泵处于吸液的运行状态，反之则定义为内行程，此时的柱塞泵处于排液的运行状态。

　　第二，从密封结构进行密封带进行改进。首先，基于传统理论上接触面越大则密封效果越好思路的突破，针对原装的液压缸只安装有一道密封，现在增加两道密封来提高封油效果。重新设计液压缸端盖的密封沟槽尺寸，同时改变密封的安装位置和安装尺寸来保证液压缸的正常使用。其次，增加液压缸端盖导向带沟槽，保证缸杆运动的同轴度，防止密封发生偏磨损造成的渗油现象, 导向带材质为酚醛夹布 GB/T 15242.2—1994，尺寸为Φ39 mm×Φ36 mm×5 mm。

　　对密封从结构和材质上进行改进后，达到的技术标准如下：防尘圈槽厚度为 5 mm;斯特封槽厚度为4.2 mm+0.2 mm;密封沟槽内侧 R0.3 圆弧倒角;内孔修磨毛刺飞边;防尘圈槽外径 Φ44 mm H9;斯特封密封槽外径 Φ47 mm;导向带沟槽尺寸 Φ39 mm×5 mm。

　　工作辊提升臂液压缸改进前后的端盖如图 2防尘圈槽Yx 型密封槽所示。

　　改造后的密封不仅在材质上对密封端盖进行了改进和优化，并且，通过将一道密封改为两道密封之后，对安装位置等进行了位置和尺寸上的调整，也可以防止渗油。再者，两道密封环的密封结构优化，可以通过相互之间的应力抵消，减少了活塞运动的摩擦力产生的结构摩擦耗损。当活塞杆伸出时，一侧为润滑油侧而另一端是空气侧，伸出时依靠相对外侧的密封环刮油的作用来在形成相对厚度均匀的油膜的同时减少了油膜的厚度，这样一来，既能保持相对的平稳伸出也减少了油膜的渗出;当活塞杆缩回的时候，油膜又可以通过流动力的作用返回工作腔，并在第二道密封环上形成了相对厚度均匀油膜的同时减少了油膜的 厚度，油膜在两道密封环之间形成相对稳定的用量。

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