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O型橡膠圈密封機理和影響密封性能的原因

時間:2019-08-24 1694 次瀏覽

信息摘要:O型橡膠密封圈由于它制造成本低廉及使用方便,因此廣泛適用在各種動、靜密封場合。大部分國家對O型密封圈都制定系列產品標準, 其中美國標準 (AS 568)、 日本標準 (JISB 2401)、國際標準(ISO 3601/1)較為通用。

O型橡膠密封圈由于它制造成本低廉及使用方便,因此廣泛適用在各種動、靜密封場合。

大部分國家對O型密封圈都制定系列產品標準, 其中美國標準 (AS 568)、 日本標準 (JISB 2401)、國際標準(ISO 3601/1)較為通用。

一、密封機理:

O型密封圈是一種自動雙向作用密封元件。安裝時其徑向和軸向方面的預壓縮賦與 O型密封圈自身的初始密封能力。它隨系統壓力的提高而增大。

密封機理

性能參數:

靜態密封

無擋圈時,最高可達 20MPa;

有擋圈時,最高可達 40MPa;

用特殊擋圈時,最高可達 200MPa。

動態密封

無擋圈時,最高可達 5MPa;

有擋圈時,較高壓力。

運動速度 最大往復速度可達 0.5m/s,最大旋轉速度可達 2.0m/s。溫度 一般場合:-30℃~+110℃;特殊橡膠:-60℃~+250℃;旋轉場合:-30℃~+80℃。

二、O型密封圈選擇應考慮的因素

1、工作介質和工作條件

在具體選取O型圈材料時,首先要考慮與工作介質的相容性。還須綜合考慮其密封處的壓力、溫度、連續工作時間、運行周期等工作條件。若用在旋轉場合,須考慮由于摩擦熱引起的溫升。

2、密封形式

按負載類型可分為靜密封和動密封;按密封用途可分為孔用密封、軸用密封和旋轉軸密封;按其安裝形式又可分為徑向安裝和軸向安裝。徑向安裝時,對于軸用密封,應使O型圈內徑和被密封直徑d2間的偏差盡可能地小;對于孔用密封,應使其內徑等于或略小于溝槽軸向安裝時,要考慮壓力方向。內部壓力時,O型圈外徑應比溝槽外徑d3約大 1~2%;外部壓力時,應使O型圈內徑比溝漕內徑d4約小 1~3%。

O型密封圈選擇應考慮的因素

三、影響密封性能的其它因素

1、O型圈的硬度

O型圈的硬度

O型圈材料硬度是評定密封性能最重要的指標。O型圈的硬度決定了O型圈的壓縮量和溝槽最大允許擠出間隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能滿足大部分的使用條件,故如對密封材料不作特殊說明,一般提供邵氏A70的丁腈橡膠。

2、擠出間隙

最大允許擠出間隙gmax和系統壓力,O型圈截面直徑以及材料硬度有關。通常,工作壓力越高,最大允許擠出間隙gmax取值越小。如果間隙 g 超過允許范圍,就會導致O型圈擠出甚至損壞。

3、壓縮變形

評定O型圈密封性能的另一指標即所選材料的壓縮變形。在壓力作用下,作為彈性元件的O型圈,產生彈性變形,隨著壓力增大,也會出現的塑性變形。壓縮變形 d可由下式確定:

壓縮變形

式中:b0-原始厚度(即截面直徑 W)b1-壓縮狀態下的厚度b2-釋放后的厚度通常,為防止出現的塑性變形,O型圈允許的最大壓縮量在靜密封中約為 30%,在動密封中約為 20%。

壓縮變形