車恒德一種專利密封產(chǎn)品的研發(fā)

車恒德一種專利密封產(chǎn)品的研發(fā)

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的密封產(chǎn)品發(fā)展速度還有一定差距，但中國(guó)的密封技術(shù)發(fā)展是令人滿意的。本刊就相關(guān)內(nèi)容對(duì)西安海林科工貿(mào)有限公司總經(jīng)理車恒德先生進(jìn)行了專訪。編輯:貴公司生產(chǎn)的車恒德!密封作為我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的密封新品種,請(qǐng)介紹它的研發(fā)過(guò)程?車恒德:好的。它是我目前研發(fā)的多種專利密封系列產(chǎn)品的統(tǒng)稱,簡(jiǎn)稱“西安車氏”。它是目前唯一的以專利發(fā)明者的真實(shí)姓名注冊(cè)的密封產(chǎn)品名稱。因?yàn)樗俏覈?guó)目前唯一具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型品牌密封。由于我的專利產(chǎn)品曾先后在不同的廠家(公司)投產(chǎn),所以名稱曾以“格雷特密封”、“尼桑密封”、“車氏密封”等出現(xiàn)在媒體上?，F(xiàn)在由于專利密封項(xiàng)目不斷增加,陸續(xù)有新的專利密封問(wèn)世,從而構(gòu)成了一個(gè)比較齊全的專利密封產(chǎn)品“家族”例如:有適用于真空和低壓的組合密封,也有耐中高壓乃至超高壓的密封品種,還有耐腐蝕、防輻射、耐劣性介質(zhì)(酸、堿、泥漿、水泥等)的旋轉(zhuǎn)與往復(fù)密封等較為完整的適用多種工況的專利密封系列。故現(xiàn)在注冊(cè)為車恒德密封,并由西安海林科工貿(mào)有限公司獨(dú)家生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)。編輯:您從事飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究工作三十余年,那么車氏密封起初的研發(fā)是否和飛機(jī)有很大關(guān)系呢?車恒德:車恒德!密封的研究始于上世紀(jì)70年代末的飛機(jī)起落架的設(shè)計(jì)研究。眾所周知,飛機(jī)的起飛與著陸是安全事故的多發(fā)段,為此如何確保此階段的飛機(jī)安全就顯得極為重要,而起落架又正是此階段工作的重要大部件。在極短時(shí)間內(nèi)吸收巨大的垂直與水平動(dòng)能及地面的突發(fā)性大過(guò)載。由此在減震器內(nèi)產(chǎn)生極大的油、氣脈沖,幾秒鐘內(nèi)壓力突增上百兆帕。同時(shí)還需要承受極懸殊的溫度變化,幾分鐘內(nèi)溫差突變可達(dá)100℃多度,加之工作環(huán)境為全天候情況下,要確保起落架的絕對(duì)安全工作。要滿足大沖擊、高速度、高壓差、高耐磨、低摩擦、高可靠性、高壽命、無(wú)泄露的密封要求,確非易事。經(jīng)過(guò)整整5年的實(shí)驗(yàn)研究,包括篩選材料配方與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型、諸多對(duì)比試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、數(shù)百萬(wàn)次耐久循環(huán)(壽命)試驗(yàn)、數(shù)千次的動(dòng)力沖擊(落震)試驗(yàn)、多架飛機(jī)的領(lǐng)先飛行試驗(yàn)等終于研制成功帶有薄唇結(jié)構(gòu)的《腳形滑環(huán)式組合密封》。從而徹底滿足了該飛機(jī)起落架的密封要求,裝機(jī)上天。編輯:車恒德!密封經(jīng)受了飛機(jī)高性能要求的挑戰(zhàn),請(qǐng)您談一下它獨(dú)有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用情況?車恒德:車恒德!密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于PTFE填料滑環(huán)采用薄唇結(jié)構(gòu),并與一個(gè)有一定壓縮量的0形橡膠圈組合而成。可以替代常規(guī)V型橡膠圈、Y型圈、骨架油封、機(jī)械密封及斯特封、格來(lái)圈等。車恒德!密封在制作滑環(huán)時(shí),根據(jù)用戶的不同工況,采用不同的自主填料配方。有時(shí)人們會(huì)擔(dān)心薄唇結(jié)構(gòu)經(jīng)長(zhǎng)期工作后,或潤(rùn)滑條件不好是否被磨穿。此種擔(dān)心是有一定道理的。通常液壓氣動(dòng)活動(dòng)密封的表面在專業(yè)上都有明確的規(guī)定,如精度、粗糙度、甚至表面硬度等。經(jīng)試驗(yàn)表明薄唇滑環(huán)在飛機(jī)起落架減震器的158萬(wàn)次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后,只磨耗了0.025mm~0.1mm。車恒德!密封的另一大特點(diǎn)是,無(wú)論哪種型號(hào),在滑環(huán)結(jié)構(gòu)上均有一個(gè)(或兩個(gè))耐壓擋邊,其擋邊的厚度、內(nèi)外徑視其受壓方向、唇口承壓大小而不同。由此可提高O形橡膠圈的承壓能力。腳形滑環(huán)式組合密封(簡(jiǎn)稱腳形密封)是專門為飛機(jī)起落架的高難要求研制的,所以它的耐油、氣性能、耐壓性能、低摩擦、無(wú)泄漏性能極佳,即可封軸亦可封孔,最高耐壓可達(dá)250MPa,它是液壓缸及大型氣缸密封的優(yōu)選型號(hào)。腳形滑環(huán)式組合密封雖有很多優(yōu)點(diǎn),但亦有不足之處:其安裝溝槽必須是開式,而不能采用閉式溝槽。因腳形滑環(huán)的根部剛性較大,不易變形裝入閉式溝槽中,且只能承受單項(xiàng)壓力。直角滑環(huán)式組合密封(簡(jiǎn)稱直角密封)是在腳形密封的基礎(chǔ)上,針對(duì)普通0形膠圈的工作特點(diǎn)研發(fā)的,即在保留PTFE滑環(huán)的薄唇結(jié)構(gòu)特性的同時(shí),又融入了O形膠圈高壓下加擋圈的功能,合二為一地成為目前的結(jié)構(gòu)形式,它既可以裝入原加擋圈的O形膠圈的閉式溝槽內(nèi),也可采用開式溝槽或成組串聯(lián)工作。但也只能單向承壓。C形滑環(huán)式組合密封(簡(jiǎn)稱C形密封)是在直角密封的基礎(chǔ)上,根據(jù)用戶的工作需求而研發(fā)的。它相當(dāng)于原O形圈在高壓下作動(dòng)密封時(shí)雙向加擋圈的結(jié)構(gòu),不同的是在O形橡膠圈與被密封表面間增加了一個(gè)增強(qiáng)PTFE的密封薄唇,通俗點(diǎn)說(shuō)就是用一個(gè)薄唇把兩個(gè)擋邊連起來(lái),把O形橡膠圈包圍在其中。工作中O形橡膠圈只是提供密封彈力(相當(dāng)于靜密封)而與密封介質(zhì)、被密封表面幾乎不接觸。此密封可承受雙向工作壓力,較適用于液壓缸中的活塞密封,尤其是腐蝕性介質(zhì)或劣性介質(zhì)等的動(dòng)、靜密封部位。例如:西安通力鍛壓機(jī)床有限公司為二汽改造的大型液壓設(shè)備上采用了直徑720mm的C形滑環(huán)式組合密封TB4-IIA720×7,工作三年多運(yùn)行狀態(tài)良好。前三種密封,雖各有特點(diǎn),但它們的共同點(diǎn)是只能做往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封或低速運(yùn)轉(zhuǎn),擺動(dòng)密封,對(duì)高速旋轉(zhuǎn)密封它們并不適用,為此,根據(jù)用戶的需求而研制出齒形滑環(huán)式組合密封(簡(jiǎn)稱齒形密封)專門用于中高速高壓旋轉(zhuǎn)密封部位。他們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在直角密封的基礎(chǔ)上研制出的,即利用直角密封的背壓擋邊,保護(hù)0型膠圈以承受較高的壓力,而0型膠圈與旋轉(zhuǎn)密封面之間有一個(gè)帶有齒尖形的密封唇墊著,從而提供密封彈力與承受軸向壓力的仍是0型膠圈和背壓擋邊而參與密封面磨合的是齒形滑環(huán)的唇部。由于齒形的滑環(huán)與被密封表面的摩擦阻力較小,所以他適用于液壓旋轉(zhuǎn)或要求摩擦力較低的氣動(dòng)往復(fù)密封,既可密封軸,也可密封孔,其工作介質(zhì):油、氣、水、水-乙二醇、酸、堿等均可;工作速度可達(dá)10m/s;工作壓力0~70MPa。需要說(shuō)明的是齒形密封用作高速高壓旋轉(zhuǎn)密封,被密封動(dòng)表面的表面硬度Rc≥55,表面粗糙度Ra=0.2~0.8nm為妥?？傊畩A形密封的應(yīng)用很廣。編輯:人們常說(shuō)超高壓動(dòng)密封是液壓系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品最關(guān)鍵的技術(shù)難題。您能否談一下您是如何探索這一創(chuàng)新之路的?車恒德:隨著深海作業(yè)、深井作業(yè)、水射流技術(shù)、高性能原材料科學(xué)的不斷發(fā)展,對(duì)超高壓液壓系統(tǒng)及產(chǎn)品的需求越來(lái)越多,所以人們加強(qiáng)了超高壓液壓系統(tǒng)與設(shè)備的研發(fā)。目前大家更多認(rèn)同和習(xí)慣的稱謂是50MPa以下為低壓;50MPa~100MPa為高壓;100MPa以上則為超高壓。隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展,超高壓的壓力水平也不斷提高,如有的達(dá)到300MPa、500MPa,極個(gè)別的甚至要求達(dá)到800MPa。目前國(guó)內(nèi)外通常解決的辦法是采用犧牲一定的工作壽命,即經(jīng)常更換密封件的措施以解決“應(yīng)急之痛”,如采用增強(qiáng)夾布V形橡膠圈或可經(jīng)常調(diào)整、補(bǔ)償?shù)男ㄐ嗡芰厦芊饧?特種盤根等,但都不能很好解決高壽命的超高壓動(dòng)密封問(wèn)題。其帶來(lái)的后果是,往往摩擦阻力過(guò)大,磨損加快,掉渣掉沫,甚至拉傷缸孔或活塞桿,導(dǎo)致設(shè)備的大修期縮短,或者因經(jīng)常停機(jī)調(diào)整密封件的壓縮量或經(jīng)常更換密封件而增加停機(jī)周期和工作量,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。廣大用戶反應(yīng)強(qiáng)烈急需高壽命、穩(wěn)定工作的耐超高壓的動(dòng)密封裝置或元件,以確保液壓設(shè)備的安全、穩(wěn)定高效率的工作。十幾年來(lái),不斷的聽到來(lái)自各行業(yè)廣大用戶的呼喚聲,我就堅(jiān)定一個(gè)信念,就是一定要在已研發(fā)的腳形滑環(huán)式組合密封(耐壓250MPa)的基礎(chǔ)上再研發(fā)一種耐更高壓力的動(dòng)密封,以滿足廣大用戶的要求。編輯:這是一種什么樣的密封,它具有什么特點(diǎn),更適用哪些領(lǐng)域?車恒德:作為一種理想的超高壓動(dòng)密封,必須要妥善解決以往產(chǎn)品容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題,如承壓能力低,提高壓力后摩擦阻力大、不耐磨損、密封件在超高壓下易變形并擠入運(yùn)動(dòng)縫隙中將柱塞塞住、卡死不能運(yùn)動(dòng)等工作壽命短的問(wèn)題。所以必須逐一解決密封件的結(jié)構(gòu)形式,材料的選擇、安裝形式等諸多問(wèn)題。目前我們研制的正宗車氏J形滑環(huán)式組合密封最高耐壓已達(dá)500MPa?？赡苋藗冴P(guān)心的是這種動(dòng)密封的工作壽命多長(zhǎng),通常在密封基體件加工精度、粗糙度、型位精度等合格及正確安裝的情況下,300MPa~450MPa的動(dòng)密封的