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油管接頭倒角密封O型圈的選用及安裝

時間:2019-10-26 8290 次瀏覽

信息摘要:倒角密封是一種簡潔實用的端面密封,常用于液壓系統中接頭與閥體之間的密封。合理的設計倒角尺寸以及選擇合適的O型橡膠密封圈,是密封達到最佳效果和延長O型橡膠密封圈使用壽命的有利保證。

倒角密封因其在接頭與液壓閥之間使用簡便,操作簡單,且制作與加工容易等特點,在油管接頭的密封過程中常被廣泛應用。本文著重介紹密封倒角的設計及O型橡膠密封圈的選用。

1、密封倒角的設計

QQ截圖20191026145141.jpg

1.1、倒角密封原理

倒角密封是一種連接面處的密封,采用O形密封圈將其裝配到一個通過倒角產生的槽中,然后通過殼體擠壓來產生密封。設計時主要考慮產品必須進行輕微拉伸、壓縮量適當減小、填充率適當加大。倒角一般為15°~30°,依據工作壓力選取,壓力大時,角度要趨近于小值。反之,則取大值。

1.2、金屬件端部尺寸設計

圖1中D是接口底孔尺寸或螺紋切制前的內孔尺寸,是已知量。

QQ截圖20191026145158.jpg

依據表1得出D+2K尺寸,接頭0型圈密封是靜密封,不考慮O型圈裝到O型圈環槽變形和其他裝配影響,簡單計算接頭管徑(d')單邊過盈量為10~20絲即可,即0.1~0.2mm。當然考慮到零件尺寸公差(O型圈截面直徑,O型圈內徑,密封面內徑尺寸,0型圈環槽尺寸和槽岸尺寸),同軸度及裝配位置的偏心,可以進一步計算裝配發生單邊靠攏時候的極限情況,確保這個時候的松邊過盈不為負值。以便進一步確定密封面、O型圈環槽、槽岸的尺寸及公差。再計算D'值(0型密封圈溝槽外徑)

D'=d₂+2H

其中:d₂=d₁/1.03~1.07;d₁-0型密封圈實際內徑

QQ截圖20191026145329.jpg

1.3、各計算尺寸選取公差帶號:見表3

QQ截圖20191026145351.jpg

1.4、橡膠O型圈硬度選取

根據密封間隙和工作壓力來選擇適當的O形圈的硬度,橡膠硬度應隨工作壓力高低與間隙大小而變化,壓力高,間隙大時硬度應稍大,反之則稍小。

2、密封間隙選擇

橡膠O型密封圈破壞的重要原因之一是在工作壓力作用下被擠入間隙C內,此間隙的允許值與工作壓力,O型密封圈橡膠硬度及其

截面直徑d大小有關,具體見表4。

QQ截圖20191026145424.jpg

3、橡膠O型密封圈壓縮量

k=d0-(h+c)

其中:h-0型環溝槽深度;C一軸與孔密封間隙,見表4。

0型圈壓縮量的大小能直接影響到密封性能和使用壽命,壓縮量太小,密封效果不好;壓縮量太大,對O型環裝配不利,增大運動摩擦阻力,使用壽命會縮短。因此,在密封設計過程中,要合理控制好O型環的壓縮量,一般以7%~30%的壓縮率為準。O型密封圈安裝的斷面直徑壓縮量為5%-3.5%,用于固定密封取得偏大值,用于活動密封取偏小值。

4、合理的表面粗糙度

要保證合理的密封性能,動密封和靜密封都要有合適的表面粗糙度。一般靜密封Ra6.3μm-Ra3.2μm,動密封Ra3.2μm-Ral.6μm。但不是粗糙度越高越好,如果安裝面的粗糙度太高,平直度差,有的會出現凸棱。一方面O型環被壓縮后,有的面因密封不嚴而漏油。另一方面O型環在溝槽中會隨著壓力高的方向向壓力低的方向滑動,造成O型環損傷,引起泄漏。

5、合理的內徑拉伸率

橡膠O型密封圈的拉伸率過大,會引起應力松弛,造成O型密封圈的內徑增大。造成與軸面形成接觸間隙,安裝過程中會因為振動而使其脫落。同時,O型密封圈截面由于擠壓力度不均勻,影響O型密封圈的使用壽命。

拉伸率計算公式如下:

QQ截圖20191026145448.jpg

6、橡膠O型密封圈的安裝

6.1、安裝部位的設計要求

(1)O型圈安裝槽部位必須保證足夠的表面粗糙度,外表光滑,無損傷。

(2)倒角部位應有定位臺面(如圖2),防止結合面不平,而影響孔與軸之間的同軸度,致使0型圈過度磨損。

QQ截圖20191026145504.jpg

6.2、橡膠O型密封圈的安裝要求

(1)檢查引入角是否符合圖紙要求,15°~30°以及D+2K尺寸。

(2)密封件和零件應涂潤滑脂或潤滑液,但不得使用含固體添加劑的潤滑脂,如二硫化鉬、硫化鋅。

(3)安裝前對安裝軸頸進行外觀檢查,表面不得有飛邊毛刺、雜質、灰塵等缺陷及刮傷。

(4)安裝過程中防止橡膠O型密封圈碰傷,應先用銼修平毛刺,在其通過的部位螺紋及鍵槽表面用膠帶包上再進行安裝,可起到保護O形密封圈的作用。

7、結論

倒角密封是一種簡潔實用的端面密封,常用于液壓系統中接頭與閥體之間的密封。合理的設計倒角尺寸以及選擇合適的橡膠O型密封圈,是密封達到最佳效果和延長O型橡膠密封圈使用壽命的有利保證。