浅谈格莱圈组合件的应用

　　0引言

　　空气加力器适用于装载机、压路机等工程机械及中重型汽车气顶液制动系统。它主要是将气压力转化为液压力，给制动器总成提供动力。现有的空气加力器液压密封件主要是由丁腈橡胶件制作而成，丁腈橡胶在制动液长期浸泡下易变形，导致密封效果差，产生漏油、制动失灵等现象。可见，密封件材料的选择及结构的设计直接影响到产品密封性能的好坏。近年来，芜湖盛力制动有限公司采用格莱圈组合件代替现有的密封件，大大提高了密封效果，这已成为高压密封的重要发展方向之一。

　　1格莱圈组合件材料与结构设计

　　格莱圈组合件包括格莱圈、导向环和防尘圈。空气加力器主要是将气压力转化成较高的液压力，它的液压密封属于活塞杆密封，必须满足在所有工作条件下没有动态泄漏，又要保证良好的静态密封，还要通过减少摩擦来提高机械效率。2K型特康斯特封(格莱圈)(见图1)能很好地满足这些设想的要求。

　　它主要由一个填充聚四氟乙烯阶梯形滑环和一个橡胶O形圈(NBR)组合而成，O形圈提供足够的密封预紧力，并对PTFE滑环的磨耗起补偿作用。 PTFE滑环磨擦系数小，动静磨擦系数相近，具有单向密封效果。 2K型特康斯特封的密封性能是由密封件的液动力特性产生的，密封件边缘在高压侧产生很陡的接触力梯度，而在低压侧产生较平缓的接触力梯度，这种受控的压力梯度使得在伸出行程时附着在活塞杆上的油液最少，在返回行程时活塞杆上残留的油膜又会由于“泵吸回”作用而重新返回系统。

　　弧形卸荷倒角减轻了在密封件上的载荷，并且改善了高压下的密封性能。特殊设计的“高抬起”后跟部倒角减少了其被挤出的危险，满足了我们希望加大径向配合间隙和放宽加工公差的要求。另外，格莱圈可以承受最80MPa的油压，往复运动的速度可达15m/s。

　　导向环(见图2)的主要功能是为液压缸的活塞杆提供导向和支承作用，并且吸收径向负载，同时可防止油缸运动部件之间的金属接触。与传统的金属导向元件相比，PTFE材料的导向环具有以下明显优势：生产成本低、承载能力高、耐磨性好、使用寿命长。

　　金属/塑料配对，消除了相互磨损、磨擦特性好、能吸收并衰减机械振动、可吸收外来的细小颗粒、对配合硬件的材料选择更简便。导向环为矩形截面，并具有圆形或倒角的边缘，可防止在沟槽的底角半径中出现不允许的边缘力。

　　图3是一种模压的双作用弹性体防尘圈，它有两个几何形状不同的刮尘唇。此防尘圈最适宜用在液压缸中做往复运动的活塞杆上，可防止污染物侵入系统，并在介质一侧阻止伸出的活塞上有剩余的油膜。它的优点主要是：磨擦力小、向内和向外的刮除效果好、沟槽简单，安装空间小、结构紧凑、便于安装和拆卸。