胀管机的核心功能是通过液压或机械方式，使胀头在换热管内部产生巨大的径向膨胀力，使管壁发生塑性变形，与管板孔紧密贴合，形成牢固的密封与连接。这一过程的动力源和力传递媒介是高压流体（油或水基乳化液），而密封系统则是保证此动力有效转换和传递的核心与关键。其原理可分解为静态密封、动态密封与压力自紧密封三个层面。
一、 静态密封原理：构建高压腔室的基础
静态密封存在于各固定连接处，如缸体端盖、接头、阀块之间。
原理： 主要依靠O形圈、平垫片或金属垫圈在螺栓预紧力作用下，产生足够的接触应力，填充两个静止配合面之间的微观不平处，从而阻止高压流体泄漏。
关键： 材料的压缩回弹性和螺栓预紧力的均匀分布。O形圈被压缩在矩形或三角形沟槽中，其弹性变形提供了初始且持久的密封力。
二、 动态密封原理：实现往复运动中的压力封隔（核心难点）
这是胀管机密封系统的精髓所在，主要发生在胀杆（或活塞） 与缸体之间。胀杆需要往复运动以推进或收回胀头，同时又必须封住其后方驱动它的高压流体。
接触式密封（最常见）：
挤压型密封（如O形圈、矩形圈）： 依靠密封圈被预压缩在沟槽中产生的径向反弹力，紧贴配合面。当系统通入压力油时，压力油会渗透到密封圈一侧（上游），将其推向沟槽另一侧（下游）并进一步压紧配合面，实现 “压力自紧”——系统压力越高，密封圈对配合面的压紧力也越大。这是其能承受高压的原理。
唇形密封（如Y形圈、格莱圈、斯特封）： 其设计更巧妙。以Y形圈为例，其截面呈Y形，一个唇口密封高压介质，另一个唇口防止外部污染物进入。在压力作用下，唇口被撑开，更紧密地贴合缸壁和活塞杆，同样具有压力自紧效应。格莱圈由PTFE耐磨环和O形圈组合，O形圈提供弹力，PTFE环提供低摩擦、耐磨损的密封唇，是高性能往复密封的代表。
间隙密封（用于特殊部位）： 依靠活塞与缸体之间极小的配合间隙（通常几微米）和密封长度来产生节流效应，实现密封。摩擦小但泄漏量相对较大，通常用于低压或作为辅助密封。
三、 压力自紧密封与抗挤出原理
在高压（通常几十至上百兆帕）下，仅靠弹性体自身的强度无法防止其被挤入零件之间的微小间隙而损坏。
抗挤出挡圈原理： 在O形圈或唇形密封的高压侧，紧贴放置一个由硬质材料（如聚四氟乙烯PTFE、尼龙、聚甲醛POM） 制成的挡圈。挡圈填充了间隙，为柔软的密封圈提供了坚实的机械支撑，阻止其在高压下发生塑性流动（挤出），从而大幅提升了密封件所能承受的压力极限。
四、 在胀管机中的具体应用与流程
以典型液压胀管机工作循环为例：
准备阶段： 胀头插入换热管。此时，各静态密封和动态密封处于初始预紧状态。
增压胀接阶段： 液压泵启动，向胀杆后部的油缸注入高压油。胀杆上的动态密封圈（如一组格莱圈） 在油压作用下，其唇口紧紧抱住胀杆并贴紧缸壁，完美封住了高压油。压力通过密封的胀杆传递至前端，使胀头膨胀。
保压阶段： 压力保持，密封系统必须在此阶段保持绝对稳定，无任何内泄漏，否则压力下降会导致胀接不牢。
卸压复位阶段： 压力释放，密封圈依靠自身的弹性从高压下的变形状态恢复，胀杆收回。此时，密封圈需防止残存压力油的泄漏。
五、 密封材料的关键作用
原理的实现离不开材料：
丁腈橡胶（NBR）： 耐矿物油，成本低，通用。
聚氨酯（PU）： 极高的机械强度和耐磨性，非常适合高压往复运动，是胀杆密封的优选。
氟橡胶（FKM）： 耐高温和多种化学品。
聚四氟乙烯（PTFE）： 用于挡圈和格莱圈的耐磨环，提供低摩擦和抗挤出性。
结论： 胀管机密封的原理，是一个综合利用弹性预紧、流体压力自增强、机械抗挤出以及材料科学的系统工程。其核心目标是在高压、往复运动的恶劣工况下，构建一道动态且可靠的压力屏障，确保每一份液压能都毫无损耗地转化为使金属管塑性变形的径向胀接力。理解这一原理，对于正确选型、安装和维护密封件，从而保障胀管质量和设备可靠性，具有根本性的指导意义。
