钻机液压缸活塞杆失效原因及防止措施（2）分析
液压缸对于整个钻机来说，处于举足轻重的地位。它的结构是否合理、密封是否良好，对于钻机的参数及性能均有重大影响。导致密封失效有以下几种：
1 流体动压中拖拽压力
特定类型的密封的性能由密封界面间隙的流阻支配，界面间隙按一般工程标准很小。例如，定制浮动衬套密封形成约10μm的间隙；液压橡胶密封和机械密封可能在<1μm厚的自生液膜上滑动。当密封槽开在箱体上时，密封件和活塞杆之间存在着动态间隙。此外，在密封件周围还存在着可能引起流体动压作用的其他功能性间隙。流体通过间隙被运动的活塞杆拖曳到密封处，导致压力升高远远超过液压系统的工作压力，随着活塞杆往复运动的进行，最终会导致密封件严重挤压损坏。结构示意图如图1所示。
2 产生背压失效
在活塞往复运动的情况下,密封依靠活塞杆和密封件的接触表面之间的流体膜中的弹性流体动压作用。此时，由于弹性流体动力润滑的存在，密封件或多或少会带一些油膜出去，粘附在活塞杆表面。从密封效果(泄漏)来看，一定厚度的油膜润滑，能降低摩擦力和减少磨损，提高密封件的使用寿命。
所以，活塞杆密封问题，实际上是密封和摩擦磨损及润滑的矛盾，仅使用一个密封元件，很难同时达到零泄漏和低摩擦的要求。将2个密封件背对背串联起来使用是解决这一矛盾的最常用方法。
当两个密封件前后串联安装时，被活塞杆从油腔中拉出的微油膜会在两道密封之间的密封区内汇集形成油环，随着活塞往复运动的进行，中间的空间逐渐的充满液体，并且一旦被充满，根据滑动速度，中间空间压力可变得很高，迫使密封分开。同时，密封件摩擦力显著增加。最后，活塞可能被卡住，密封件被从密封安装槽里挤出，或是密封圈滑动侧的唇部夹入活塞与气缸壁之间的游隙中，造成破损、永久变形。这种压力称之为背压。如图2所示。
3 迪塞尔效应
液压系统在正常排气后,仍有大量空气溶解在油液中。在大气压下，液压流体能够溶解相同空气体积的将近10%。只要空气溶解，就不会出现问题，但是当压力降到空气的溶解压力以下时，液压流体就会释放出大量的微小气泡，小气泡立即聚合形成较大气泡。如果系统的压力在极短的时间间隔内急剧升高，气泡就被加热到能使气泡中的气体混合物产生自燃的程度，同时伴有压力冲击和极高的局部温度，这就是迪塞尔效应。如果这种效应发生在密封件或支承环附近,密封件和支承环将被烧焦。
除了元件产生直接失效外，支承环或密封件烧焦产生的坚硬碎颗粒也将引起系统故障。
4）化学物质的侵蚀
面对密封件性能要求的不断提高，各种复合材料密封件可以满足不同的要求。另一方面，密封件的物理性质也经常由于耐化学性和耐温性的提高而劣化。
5）液压系统中的污染物
碎屑、尘土颗粒、铸砂以及液压系统内产生耐磨颗粒都可能导致密封件的严重损坏。
6）表面粗糙度
活塞杆或缸筒的粗糙表面也会导致密封件的磨损。
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