廣州某鋼管有限公司于2000年從美國引進二手UOE直縫焊管生產線。由于設備舊、閑置時間長等原因，幾乎所有的油、氣、液缸均存在問題。尤其是密封結構落后，磨損、泄漏嚴重。UOE生產流程包括：板探(翻板)、刨邊、U成形、O成形、焊接預焊、內焊、外焊、水壓擴徑、修端、超聲波檢測。
       該生產線的油、氣、液缸數量很多，工作形式復雜，臥、立、斜缸均有，壓力＜36MPa，使用介質有液壓油、水-乙二醇、氣等，往復速度＜5m/s，行程10-1500mm，往復頻率不高。其中O機主、輔缸、U機主、輔缸，水壓擴徑動力缸是該生產線的關鍵部分。
       一、O機主缸
       該油缸是O成型工序鋼板的壓下缸，工作介質原為水-乙二醇，現為46#液壓油，缸徑φ1663.7mm，桿徑φ1606.55mm，行程約1.1m，工作壓力28MPa，最大壓力35MPa。原密封件采用V形夾布組合圈，現場檢測發現原安裝的密封件置呈180°扭轉，已失去唇口密封的意義。油缸本身磨損嚴重，部分拉傷痕跡深達1.5mm。因缸體龐大無法采用鏜缸修復，經補焊、打磨后，油缸內表面質量有較大改善，但仍未恢復到理想的狀況，而V型夾織物組合密封的結構形式除了有抗高壓、密封可靠的優點外，對配摩面的要求不像其他密封形式那么苛刻，決定仍采用原來的V形夾織物橡膠組合密封。但在具體結構形式及材料方面有針對性地作了改進。
       1.原件整套密封為5件/套，單件產品高度60mm，而且由于夾織物橡膠材料相對較硬，易造成裝配上的困難。決定在保證其原密封組件安裝溝槽不變的前提下，將單件高度改小，增加組件數量，由原5件/套增至11 件/套。隨著整套組合密封件數增加，密封唇口也相應增多，加強了密封效果，同時由于結構輕巧，裝配質量改善，徹底杜絕了安裝扭轉現象。
       2.原件中密封環材料全為夾織物橡膠材料，特點是耐高壓，但油缸返程時低壓密封效果不理想。經測算并考慮系統壓力變化等因素，決定采用以夾織物橡膠材料密封環與純膠材料密封環交替裝配的密封形式(圖1)，從而保證高、低壓工況下密封效果良好。

圖1

       二、O機輔缸
       該油缸主要起平衡及輔助加壓作用，共兩個，立式，基本工況同$機主缸。現場檢測發現缸內表面及活塞桿均存在嚴重拉傷，最深處達1-2mm。從原廠家反饋的信息是O機輔缸存在著嚴重外漏和內泄。經分析，造成泄漏的原因是原密封系統結構及材料選擇不合理，潤滑不良等。經補焊修復后，對密封系統進行改進。

圖2

       1.O機輔缸密封結構改進
       活塞缸徑為546.1mm，原采用多道鑄鐵活塞環，在潤滑不佳或偏心的情況下極易拉傷油缸表面，在不改動原密封溝槽尺寸的同時，采用組合滑環密封結構，如圖2。滑環采用填充改性聚四氟乙烯材料，具有自潤滑性，可避免缸運行過程中的爬行現
象，增強強度、耐磨性、導熱性等機械性能。彈性體采用耐油橡膠，根據工況條件確定了恰當的壓縮量，用于提供預緊力，在滑環磨損時依靠其彈性起補償作用。導向環采用增強型工程塑料，具有很好的耐磨性和抗擠出性。
       2.活塞桿密封
       活塞桿徑501.65mm，原采用V形夾織物橡膠組合密封，現采用與圖1 相同的結構，由夾織物橡膠與純膠兩種材料的V形密封環交替裝配，以保證高低壓密封性能均保持良好。另一方面，增加了有效導向長度，可減少油缸的偏心和偏磨情況。
       3.法蘭面密封
       缸體與法蘭面之間原采用O形圈密封，同樣存在著泄漏問題。主要原因是壓縮量偏小耐壓不足，現改為O形圈與尼龍擋圈組合密封形式(圖3)，同時提高橡膠硬度及O形圈壓縮量。

圖3

       三、水壓擴徑動力缸
       該液壓缸用于檢測焊管的焊接質量及消除焊接應力，臥式，常溫工作，介質為乳化液，壓力最大35MPa，行程2m，缸徑＞1m。原密封采用鑄鐵活塞環，經檢測缸體內表面嚴重拉傷需修復，且活塞溝槽底部加工質量粗糙，桿密封件已遺失，按其安裝溝槽結構分析應為3 形夾織物橡膠組合密封圈。
       改進時采用V形夾織物組合密封（圖4），其優點是密封可靠并可補償。考慮到該臥式缸缸徑大、自重大、密封介質粘度低、自潤滑差且工況惡劣，維護時拆卸工作量大、周期長。因此，密封系統必須具有可補償調整的功能，而V形夾織物組合密封的形式恰有此功能。采用了寬大的銅質支承環，以適應其惡劣工況。
       整個液壓密封系統改進安裝歷時半年，系統運行至今近兩年，密封效果良好。

圖4