機械密封技術的回顧與展望

               

              ——摘至《機電國際市場》

              密封件用途廣泛,幾乎遍布各行業,因此其品種也就特別繁多。但歸納起來,大體可分為三大類,即橡塑密封件、機械密封件和柔性石墨密封件。1996年全國共銷售密封件總數約14億件,其中橡塑件4.57億件,占32.6%;密封件總銷售額為5.45億元,橡塑密封件接近密封件總銷售額的一半。工程機械行業用機械密封及柔性石墨密封件較少,80%以上都是橡塑密封件。因此,本文將重點討論橡塑密封件。

               

              ——中國工程機械密封技術的發展歷史——

              中國工程機械密封技術的發展歷史與整個中國密封技術的發展歷史基本相同,大致可分為三個階段。

              第一階段為階業起步時期(1960~1980年)。

              這個時期也是中國工程機械初步發展起來的時期。隨著工程機械行業的逐步形成與發展,為工程機械配套的密封技術及密封件行業也逐步形成并發展起來。從1973~1979年,主要為工程機械配套的密封件企業,如北京密封件廠、鐵嶺橡膠密封件廠、河北景縣塑料密封件廠、陜西興平密封件廠、江蘇揚中縣密封件廠、太倉密封件廠、廣州橡膠密封件廠、廣漢長空橡膠密封件廠等,都在這個時期建成,為逐步形成中國密封件行業奠定了基礎。這個時期,中國工程機械密封件主要是橡膠件。

              第二階段為初步發展時期(1981~1990年)。

              這個時期是我國“六五”、“七五”兩個五年計劃建設時期。這期間有兩個顯著特點:第一點,這個時期中國開始轉向以國民經濟建設為中心,國民經濟建設速度逐漸加快,帶動了工程機械等各行業的發展,對密封件等基礎件的需求迅速增加。第二點,這個時期正是我國從1978年開始的改革開放時期。隨著國門不斷打開,許多產品及技術不斷進入中國,密封件及密封技術也毫不例外地開始進入中國。聚四氟乙烯及橡塑密封件就是從這個時期發展起來的。從此工程機械密封件以橡膠密封件為主發展到了以橡塑密封件為主。在上海北京材料所、化工所等研究單位幫助下,迅速出現了許多聚四氟乙烯及橡塑密封件生產廠家。江蘇揚中縣最為典型,先后出現了幾十家這樣的密封件生產企業。這個時期,一些比較大的、老的密封件生產企業如青島密封件廠、南京7425廠等,也開始大量生產橡塑密封件。我國最大的密封件生產企業——安徽寧國中鼎股份有限公司,就是在這個時期(1980~1981年)開始組建成立的。

              第三階段為高速全面發展時期(1991~現)。

              這個時期是我國“八五”、“九五”年計劃建設時期,也是我國工程機械、汽車、摩托車行業高速發展時期,不但對密封件數量的需求成倍增加,而且對質量也提出了更高的要求。高壓液壓系統(20~40MPa以上)及變量液壓系統的出現,一般密封件已完全不能適應。在這種情況下,許多著名的國外密封件企業如美國的霞板密封件、派克密封件,德國的洪格爾密封件、弗羅伊登貝克密封件都相繼進入中國市場。中國國內企業也紛紛與國外著名密封件企業合資。到目前為止,中國密封件行業已有七家合資企業。其中最大的有兩家:一家是前面提到的安徽寧國中鼎股份有限公司,于1994年與亞洲戰略投資公司分別出資40%及60%組成合資企業。目前該公司密封件品種規格較為齊全,年銷售額已超億元,為全行業第一。另一家是青島基珀密封件工業有限公司,該公司由“中國青島密封工業公司”(青島密封件廠前身)、“日本基珀株式會社”和“日本共和資材株式會社”三方共同出資組建。該公司密封件年銷售額已接近億元,為中國目前僅次于中鼎股份有限公司的最大密封件企業之一。目前這兩家合資企業密封件的年銷售收入占了我國密封件行業很大一部分市場份額。

              ——中國工程機械密封技術的現狀——

              中國密封件行業,全國已有1000余個企業,其中橡塑密封件生產企業300多家,包括國營、股份制、集體、民營等多種所有制形式,但具備一定規模的只有40多家。其中具備較大規模的,除前面談過的兩家最大骨干企業外,還有南京7425廠、貴州大眾橡膠廠(以制動密封件為主)、自貢慶華密封件工業公司等近10多家,其年銷售收入都在3000萬元以上。這40多家密封件生產企業中,生產橡塑密封件為主的企業有近20家。

              這些骨干企業的產品技術、質量水平相對較高,但主要是為汽車、摩托車配套。工程機械由于它的特殊性,主要是尺寸規格大、使用壓力高、作業條件惡劣,對密封件也就有特殊要求,因此出現了許多以生產工程機械密封件為主的企業,主要的有11家,除前面已談過的北京密封件廠等8家外,還有浙江海門橡塑密封件廠、廣州機床研究所密封分所、沈陽皮革裝具廠,這些企業專業性都比較強,但規模不如前5家骨干企業大,它們的年銷售收入一般都在300萬~1000多萬元之間。這些密封件企業技術水平一般,還不能提供高壓、高水平密封件、特別是要求較高的特殊密封件,比如柳工——ZF合資公司驅動橋上所需的組合骨架油封,中國國內就不能生產。

              ——中國工程機械密封行業目前存在的問題——

              中國密封件行業是一個起步較晚的小行業,雖然經過三個五年計劃的技術改造、技術引進、合資合作生產等,有些已形成一定規模,也出現了前面談到的骨干企業,但由于中國底子薄、基礎差,再加上前些年重主機、輕配套的思想影響,仍未從根本上解決問題,遠遠跟不上工程機械等各行業的發展速度,存在不少問題,主要有以下幾方面。

              ——技術水平低——

              中國整個密封件行業技術基礎薄弱,自主開發能力差。前面談到的幾家較大規模企業,相比之下,還有一定的技術基礎及開發能力,但它的重點是對汽車、摩托車行業的,而主要為工程機械服務的十幾個企業實力都比較薄弱,技術水平較低。

              技術水平低還表現在科研方面。大多數企業沒有什么試驗設備,更談不上密封機理的研究。因此,密封件制造企業與用戶之間技術上脫節。沒有什么象樣的樣本或手冊詳細反映密封件及配套件的結構關系及適當的技術要求。而國外企業在提供密封件的同時,還提供詳細的安裝及使用條件要求,只要按要求做,就能保證密封件的可靠性及使用壽命。國內的密封件有的也提供安裝尺寸及安裝要求,但按它的要求做可能就不行,主要是沒有做過密封機理研究及可靠性試驗。

              技術水平低還反映在材質方面,材質保證能力差,沒有強有力的配方檢驗及成品檢驗手段。因此,產品材質不穩定,時好時差。

              ——產品品質低——

              中國機械產品特別是工程機械,長期以來普遍存在漏油問題。當然,漏油的問題很復雜,原因也很多,但最根本的還是密封圈質量問題。工程機械用得最普遍的密封件有“O”型密封圈、油封(主要是骨架油封)及油缸密封圈(往復運動)三大類。“O”型密封圈經1982年、1992年制訂的GB3452.1國家標準,基本上已與國際標準接軌,國產“O”型密封圈基本上能滿足要求。問題最大的是骨架油封。工程機械用旋轉骨架油封主要用在齒輪油泵及傳動部件上。以裝載機為例,每臺機至少要用11個,以全國年產20000臺裝載機計算,要用20多萬個骨架油封。因此,整個工程機械行業旋轉骨架油封用量是很大的。目前國內絕大部分裝載機采用國產骨架油封,可靠性差,在半年的三包期內,泵的骨架油封大約有7%損壞串油,要維修更換。在傳動部件特別是驅動橋上,在半年三包期內,幾乎都有不同程度的漏油。主機廠也想用進口高質量骨架油封,但由于價格相差太懸殊,進口油封大約是國產的5~10倍,主機廠很難接受。隨著工程機械水平的不斷提高,國產密封件已越來越不能滿足要求。目前用戶強烈要求盡快解決“三漏”問題。同時,中國工程機械出口也在不斷增加,因此迫切需要高質量、價格合適的骨架油封。這種情

              況下,價格高出目前國內產品1~2倍,主機廠基本上能接受。

              油缸用往復密封圈情況與骨架油封基本相同。油缸密封圈泄漏會引起停機、增加成本、污染環境、降低生產效率,用戶反映強烈。目前許多自己生產油缸的主機廠及大的油缸生產廠已逐步選用進口的或合資企業生產的高質量油缸密封圈。30MPa以上高壓及變量泵、變量電機所用密封圈,目前基本上是進口的。

              ——密封件生產企業多、小而分散——

              前面已述,目前國內密封件生產企業有1000余家,年銷量14億件,還不如某些世界大公司一家年銷量的一半。而年總銷售額只有5億多元,平均每家年銷售額只有50萬元,規模太小,根本無法進行技改投入,更談不上試驗研究,只能互相模仿、打價格戰、在低質量、低水平上競爭。這種狀況急待解決。

              ——中國工程機械密封件行業的發展前景——

              2000年乃至21世紀,是我國經濟進一步高速發展的時期。特別是國家加大了鐵路、公路、水利、機場、港口、碼頭、原材料等設施建設力度,有大量土石方工程,加上出口前景看好,中國工程機械將得到迅猛發展,同時也將給為工程機械配套的液壓行業、密封行業帶來大發展的機遇。據中國密封件行業協會可靠的市場調查分析,預計到“九五”末的2000年,全國各行業密封件的總需求量達到20億件以上,比目前翻一番。而工程機械行業用量將達到2億件以上,比目前將近翻一番還多。但同時,工程機械對密封件的技術水平及質量也提出了更高的要求。

              目前中國國內工程機械所用密封件生產企業數量多、水平低、企業應該聯合起來,走規;、集約型的道路,向高技術、高水平發展,這才是最好的出路。

              工程機械行業期盼著國產高質量、高水平密封件,徹底解決“三漏”問題,為我國工程機械的發展及打出國門貢獻更大的力量。

               

                         

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