大直径密封的全功能安全性

　　在液压系统中采用O形圈的背环(亦称垫环)的传统抗高压静密封有一个致命的弱点：由一定的O形圈绳径决定的公差与O形圈的总直径无关。而在安装空间中，情况则不是这样(译注：指安装空间的公差值与圈径大小有关)． 实际上这意味着，在小直径下密封相对于结构空间被调整到足够大的过盈量(接触区域)．而在大直径下，金属构件之间的配合间隙增大(至0．5 mm)，最小接触区域则有所减小．O形圈中恒与直径无关的粗径公差造成如下后果：即使在小直径下密封的功能实现得很好，但随着直径的增大，特别是在升压时间短的情况下，密封的功能必将恶化．O形圈／背环方案的核心问题就是结构空间和密封元件的公差完全是按照标准确定的，

　　互相之间并不协调．图1表示在40 MPa工作压力下带聚四氟乙烯垫环的O形圈的有限元图，可以明显地看到由高压引起的缝隙扩大和垫环朝向缝隙的挤出现象． 由于绳径的公差不随大直径的结构空间公差而协调变化，直径愈大，O形圈缝隙挤出危险性愈大．

　　1 实用的优化方案

　　与此相反的优化方案是选用CoverSeal设计(图2)．不论直径大小，CoverSeal总是按照实际的结构空间被优化设计出来，从而使它具有良好的缝隙覆盖性和优良的耐久性，并且由于是一体制造，明显地有利于仓储和装配．像在实际中那样，结构空间通常是给定的，CoverSeal的尺寸和公差与此结构空间最佳地适应．CoverSeal是按照密封技术的边界条件对每个尺寸针对的相应结构空间被特别设计的．因此，即使在大直径下，其公差也是和大结构空间的公差相协调的．

　　图1 在40MPa工作压力下带聚四氟乙烯垫环的O形圈

　　CoverSeal作为优化的标准密封元件可用于所有标准O形圈／背环的结构空间(图3)．它们也可毫无问题最佳地用于非标准的、自由定义的结构空间．利用专门的设计程序可在技术可能的范围内使得特定的密封和任意结构空间相配合．此时，即使在非常大的直径、高压以及压力提升时间很短的情况下，也能完全保持密封的功能性． 由于优化是在很短的时间内自动进行的，这样设计出“量体裁衣”的密封方案总是最经济的．

　　2 材料、形状和功能协调作用

　　CoverSeal由聚氨酯制造，可安全密封至60MPa压力．这种材料在此高压下具有高抗挤压强

　　度和优良的耐久性．

　　双重作用的支撑防止了在装配及压力迅速反复变化时产生的扭转．作用在密封边缘的一定线压力保证在空压下的优良密封作用，从而避免了渗流现象．