液压安全阀的密封技术及其分析

启明游

液压支架中各种液压安全阀的使用寿命很低，国外解决的途径和办法是进步系统的过滤精度和进步乳化液

的质量，但收效不大。本文分析了支架阀的密封副的发展过程，论述了密封副的材料与密封机能之间的关

系。指出了密封技术是进步液压支架中液压安全阀使用寿命的枢纽。



液压支架是采煤机械中的支护设备，经由大修在井下一般可使用五年，但是液压支架中各种液压安全

阀的使用寿命却很低，长的3个月，短的只有几个礼拜，国外解决的途径和办法是增加系统的过滤精度和

进步乳化液的质量，但收效不大。以英国某液压安全阀为例，固然加工精度及整个液压系统的过滤精度都

比较高，但因使用寿命低，已在我国面对淘汰。



1、影响液压安全阀密封机能的主要因素



密封元件损坏的主要因素是工作液中的杂质。这些杂质在密封元件间研磨，使阀产生泄漏。因此，国

外曾提出相应等级的液压元件，应采用相应精度的过滤器。他们以为5μM的油泵密封元件，假如采用过滤

精度为3／μM的过滤器，寿命可比采用10μM的进步10倍。



但液压支架用阀，工作环境十分恶劣。在采煤工作面，油管总长1000多米，接头插口多达4000多个，

液箱无特殊的防尘举措措施。乳化液中有大量的漂浮杂质，在立柱缸底和阀腔，留有较多的煤粉、岩粒和

铁屑。进液阀芯和阀座，因为开启封闭比较频繁，液体流速高，密封很快就会失效。实践证实减少支架液

压系统液体的污染杂质，是十分难题的，有人曾经设想在乳化液泵站采用高压过滤器，同时在每台支架入

口处增加小型过滤器。但在工作中很快被堵塞，形成断流。



另一方面，跟着液压支架技术的发展。对阀的使用机能和阀的使用寿命提出了更高的要求。目前，在

装有120目时的过滤器和磁过滤装置的前提下，用通过被测试阀的乳化液的总流量和阀的启闭次数，来计

量阀的寿命。但实际上室内型式试验与井下实际工作结果相差很大。现在很多国家的形式实验，增加了抗

污染要求，有的是在乳化液中掺入适当的煤粉，有的是加入机械杂质。



为此，需要使用新型的、抗污染能力强的、适合于井下工作前提的密封副。



2、液压安全阀密封材料的历史及现状



阀芯和阀座接触面的泄漏，是工作液体分子挤入的结果。影响密封效果的主要原因是阀芯和阀座的接

触比压、不平度及压差。当阀芯与阀座的接合面以P力压紧，工作液体分子以F力挤入，密封材料会产生弹

性变形。假如密封副总抗力大于分子斥力，则密封有效，否则就会形成泄漏。



早期的液压支架，运动副之间没有其他密封措施，是金属直接接触密封，即要求密封副接触平面