液控变量泵反馈杆处的密封改进

　　上海高压油泵厂有限公司生产的 ZCY14-1B液控变量泵，是可用于远程控制的双向轴向柱塞泵，被广泛应用于国内大型商用船舶和国防船舰装备的舵机上，如卫星回收打捞船（远望 1～4 号）等。

　　此类泵是根据上法兰处一反馈杆的反馈变量信号，将外控油通过阀板接入上、下法兰腔（油压力≤2 MPa），用于推动变量活塞，改变变量头倾角，从而调整所需流量。

　　1 反馈杆处密封结构的缺陷

　　由于原先在上法兰与反馈杆密封处选用的是两道 O 形圈（图 1），并在中间增设了一道润滑槽，该槽油路通泵体内腔，泵腔压力＜0.05 MPa。

　　此结构使用下来效果并不很理想，使用时间一久，偶尔会出现渗油现象，故其密封性能存在一定的不稳定性。原因如下：

　　（1）在变量时，上法兰处的反馈杆是跟随变量活塞作往复运动，且行程较长为 20（mm），同轴度要求较高。若略偏，便会引起反馈杆在上法兰孔两端单面受力，导致双重密封失效，甚至会出现反馈杆拉伤或卡死现象。

　　（2）O 形圈材质硬度选择应适宜，特别是在有润滑油的状态下，太软或太硬，虽然短期内密封性能可靠，但在反馈杆多次往复运动后，易引起渗油。一但渗油，尘粒便会粘附进入密封表面，造成 O 形圈的加速磨损。

　　（3）反馈杆密封表面加工质量的好坏直接影响密封件的密封性能。密封表面越粗糙，密封件就易磨损并造成泄漏。密封表面的粗糙度 Ra 值一般为0.2～0.8 μm，同时必须具有合适的尺寸精度和形状精度等，只有这样才能确保液压密封件的使用寿命。

　　2 密封结构的改进

　　（1）反馈杆表面镀硬铬，加工时使用横向进给研磨，回转磨削后期，需保证表面具有理想的无向状态。因为即使在停止状态下，介质也会因毛细管作用而从表面与密封唇间的不均匀点处渗出，所以密封表面的无向条件是保证密封系统正常工作的决定性因素。

　　（2）提高反馈杆自我对中能力，即增加径向活动力（图2）。保证轴向间隙 0.10～0.15 mm，径向间隙0.3～0.5 mm。

　　(3)选用组合密封

　　曾考虑过 V 形密封圈和多种组合密封件，如雷形圈、格来圈、斯特封等，经过多次选型，考证，因摩擦阻力过大，准20 mm 尺寸局限等因素，最终选择了“车氏”J 型滑环式组合密封圈（图 3）。

　　该密封结构采用 O 形圈与增强 PTFE J 型滑环叠加使用，由于合成橡胶材质的 O 形圈具有较大的弹性，它将迫使J 形滑环紧贴密封表面，产生足够大的表面接触应力，达到密封效果。即靠密封件在装配时的压缩力，使密封件产生弹性变形所形成的弹性接触力而起的导向密封作 用。