扩径机是用于大口径钢管（如油气输送管、结构管）在出厂前或铺设后进行管端定径、圆度校正和消除应力的关键精整设备。其密封系统（主要指芯棒/膨胀头密封和液压缸密封）的作用至关重要，它直接决定了扩径过程的精度、效率、设备能力及运行安全性，远非简单的“防漏”概念。
一、 核心作用：在巨大径向力下实现精确的压力控制与传递
构建并维持超高内压腔体： 扩径机通过向钢管内部一个可膨胀的芯棒（通常由多个扇形模组成）注入超高压液体（水或油），使其均匀膨胀，从而从内向外对管壁施压。密封圈（位于扇形模之间、芯棒中心杆等部位）的首要作用，就是在扇形模与芯棒基体、各运动部件之间形成严密的密封，从而构建一个能够承受数百甚至上千巴（bar）压力的封闭液体腔室。这是扩径力产生的物理基础。
确保压力均匀分布： 高质量的密封确保高压介质无泄漏地充满整个膨胀腔，使压力均匀、同步地作用在所有扇形模的内表面。这是保证钢管被均匀扩径、圆度达标而非产生局部变形或椭圆度的关键。任何一处密封泄漏都会导致该区域压力下降，造成钢管“扩偏”或出现“棱角”。
实现精确的径向往复运动： 芯棒的膨胀与收缩是一个高压下的径向往复运动过程。密封圈（如特制的超大尺寸U形圈、格莱圈）必须在此动态过程中，既能紧密封住高压介质，又能允许扇形模在巨大摩擦力下平稳滑动。其低摩擦、耐磨损、高追随性的特性，保障了扩径动作的顺滑与可控。
二、 安全保障与设备保护作用
防止高压介质喷射（安全红线）： 扩径机的工作压力极高，一旦密封失效，高压液体（尤其是水）的瞬间泄漏具有极强的破坏性和危险性，可能造成设备损坏和人身伤害。可靠的密封系统是最重要的安全屏障。
隔离介质，保护精密部件： 密封系统有效隔离了高压工作介质（可能含有防锈剂等添加物）与芯棒的驱动机构（如中心拉杆、连杆铰接点） 和液压控制系统。防止介质污染导致内部腐蚀、磨损或卡滞。
减少冲击与振动： 良好的密封系统能平稳地建立和释放压力，缓冲液压冲击，有助于减少设备整体的振动和噪音，延长结构件和连接件的疲劳寿命。
三、 保障工艺质量与生产效率
确保扩径尺寸精度与一致性： 密封的可靠性直接关联到压力控制精度。稳定的密封意味着无内泄，使得压力传感器读数准确，控制系统能精确地控制最终的扩径量（DIE），确保每根钢管的尺寸都在严格的公差范围内。
实现快速循环与高节拍： 在扩径机的快速连续作业中，密封圈必须能承受频繁的、带压的膨胀/收缩循环而不产生疲劳泄漏。高性能密封带来的快速、可靠响应，是提升设备作业节拍的重要因素。
降低维护成本与停机时间： 一套设计优良、材料匹配的密封系统，其使用寿命可达数千次扩径循环。这大大减少了非计划停机更换密封的频率，降低了备件消耗和维护人工成本，提升了设备综合利用率（OEE）。
四、 应对特殊工况的挑战
扩径机密封工作环境特殊：
极高压与超大口径： 压力极高，密封周长巨大，对密封圈的材料强度、结构设计和制造精度提出极限要求。
重载与摩擦： 扇形模与钢管内壁间的摩擦巨大，传递到密封圈上的径向力也极大。
可能存在的污染： 钢管内壁可能残留氧化皮、灰尘或水渍。
因此，扩径机密封常采用多级、复合设计，例如在高压主密封前设置防尘刮环，在主密封后设置低压泄漏回收腔等，形成多道防线。
结论： 在扩径机这一强力精整设备中，密封圈的作用已升维为 “高压腔室的构建者”、“径向精度的守护神”、“安全运行的保险阀”和“生产效能的倍增器”。它从流体力学和机械动力学层面，保障了将巨大的液压能精准、均匀、安全地转化为对钢管的塑性成型力。对扩径机密封作用的深刻理解和高度重视，是保障管道制造质量、设备稳定运行及生产经济性的核心环节。
