目前用作油缸密封的材料主要有丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠及氫化丁腈橡膠。選擇密封圈的材質,需要根據以下幾個前提條件選擇:工作介質(液壓油);油缸油溫及周圍工作環境溫度;工作壓力及使用頻率等。
1、工作介質
選擇與使用液壓油匹配的密封材質很重要,若選擇錯誤,密封圈材質會產生劣化,造成密封圈損壞。各密封材質適用工作油如表1所示。由表可知,因為焚燒爐爐排液壓系統使用的液壓油是一般礦物性工作油,因此4種密封均可使用。

2、工作溫度
橡膠材料建議的使用溫度,一般都是根據ASTM D573等橡膠熱老化測試標準,采用熱空氣加速老化測試出來的結果。在實際應用工況中,需要結合工作介質的腐蝕性,預留一定的安全余量[7]。
由于爐排區域離燃燒區域較近,液壓缸工作環境溫度偏高,一般在60℃左右,少數情況惡劣的,液壓缸活塞桿溫度測量超過90℃,可根據表2所示的各密封材質耐溫性能,選取適合的密封圈材質。

3、工作壓力及工作頻率
各密封材質適用工況如表3所示

O型密封圈材料的硬度選擇主要取決于工作壓力,爐排油缸額定工作油壓為12 MPa,工作壓力為14 MPa,所以4種材質均滿足要求,聚氨酯橡膠及氫化丁腈橡膠性能更優。
幾種密封圈材質的對比分析如下:
(1)聚氨酯橡膠
聚氨酯橡膠的拉伸強度是丁腈橡膠的2.5 倍左右,因此其耐壓性、耐磨性非常優異。但是聚氨酯橡膠長期使用后,由于受熱及工作油的劣化(與油溫產生疊加效應),會導致橡膠材質發生變化,因此每隔1年左右需要對聚氨酯密封件拆卸檢查1次。
(2)丁腈橡膠
與聚氨酯橡膠相比,丁腈橡膠因受熱及工作油劣化所受到的影響較為緩慢。丁腈橡膠的拉伸強度比聚氨酯橡膠低,因此耐壓、耐磨損性能也略低,低壓且使用頻率較低,2~3 年不進行拆卸檢查時,使用丁腈橡膠較為合適。
(3)氫化丁腈橡膠
在高溫條件下需要比氟橡膠更好的耐磨損性,或在常溫條件下需要比丁腈橡膠更好的耐磨損性時,使用氫化丁腈橡膠是。
綜上,低溫區爐排設備的油缸選擇使用丁腈橡膠,高溫區域的油缸建議使用氫化丁腈橡膠。