密封機(jī)理 O形密封圈是一種自動(dòng)雙向作用密封元件。安裝時(shí)其徑向和軸向方面的預(yù)壓縮賦與O形密封圈自身的初始密封能力。它隨系統(tǒng)壓力的提高而增大。 O形密封圈選擇應(yīng)考慮的因素 1、工作介質(zhì)和工作條件 在具體選取O形圈材料時(shí),首先要考慮與工作介質(zhì)的相容性。還須綜合考慮其密封處的壓力、溫度、連續(xù)工作時(shí)間、運(yùn)行周期等工作條件。若用在旋轉(zhuǎn)場(chǎng)合,須考慮由于摩擦熱引起的溫升。不同的密封件材料,其物理性能和化學(xué)性能都不一樣,見(jiàn)《橡膠密封件原料特性表》。 2、密封形式 按負(fù)載類型可分為靜密封和動(dòng)密封;按密封用途可分為孔用密封、軸用密封和旋轉(zhuǎn)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(shí),對(duì)于軸用密封,應(yīng)使O形圈內(nèi)徑和被密封直徑d2間的偏差盡可能地小;對(duì)于孔用密封,應(yīng)使其內(nèi)徑等于或略小于溝槽的直徑d1。 軸向安裝時(shí),要考慮壓力方向。內(nèi)部壓力時(shí),O形圈外徑應(yīng)比溝槽外徑d3約大1~2%;外部壓力時(shí),應(yīng)使O形圈內(nèi)徑比溝漕內(nèi)徑d4約小1~3%。 影響密封性能的其它因素 1、O形圈的硬度 O形圈材料硬度是評(píng)定密封性能最重要的指標(biāo)。O形圈的硬度決定了O形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(duì)密封材料不作特殊說(shuō)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(tǒng)壓力,O形圈截面直徑以及材料硬度有關(guān)。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(guò)允許范圍,就會(huì)導(dǎo)致O形圈擠出甚至損壞。 3、壓縮永久變形 評(píng)定O形圈密封性能的另一指標(biāo)即所選材料的壓縮永久變形。在壓力作用下,作為彈性元件的O形圈,產(chǎn)生彈性變形,隨著壓力增大,也會(huì)出現(xiàn)永久的塑性變形。壓縮永久變形d可由下式確定: b0-b2 d=————-×100% b0-b1 式中:b0-原始厚度(即截面直徑W) b1-壓縮狀態(tài)下的厚度 b2-釋放后的厚度 通常,為防止出現(xiàn)永久的塑性變形,O形圈允許的最大壓縮量在靜密封中約為30%,在動(dòng)密封中約為20%。 4、預(yù)壓縮量 O形圈安裝在溝槽里,為保證其密封性能,應(yīng)預(yù)留一個(gè)初始?jí)嚎s量。對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合,相對(duì)于截面直徑W的預(yù)壓縮量也不同。 通常,在靜密封中約為15%-30%,而在動(dòng)密封中約為9%-25%。 5、拉伸與壓縮 將O形圈安裝在溝槽內(nèi)時(shí),要受到拉伸或壓縮。若拉伸和壓縮的數(shù)值過(guò)大,將導(dǎo)致O形圈截面過(guò)度增大或減小,因?yàn)槔?%相應(yīng)地使截面直徑W減小約0.5%。對(duì)于孔用密封,O形圈最好處于拉伸狀態(tài),最大允許拉伸量為6%;對(duì)于軸用密封,O形圈最好延其周長(zhǎng)方向受壓縮,最大允許周長(zhǎng)壓縮量為3%。 6、O形圈用作旋轉(zhuǎn)軸密封 O形圈也可用作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)行周期較短的旋轉(zhuǎn)軸密封。當(dāng)圓周速度低于0.5m/s時(shí),O形圈選擇可按正常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)圓周速度大于0.5m/s時(shí),須考慮拉長(zhǎng)的橡膠圈受熱后會(huì)收縮這一現(xiàn)象,故選擇密封圈使其內(nèi)徑比起被它密封的軸徑約大2%,上述現(xiàn)象就可以避免。密封圈在溝槽中安裝后,導(dǎo)致密封圈受到徑向壓縮,O形圈圈在溝漕中形成微量波紋狀,從而改善了潤(rùn)滑條件。 7、安裝壓縮力 安裝時(shí),壓縮力跟初始?jí)嚎s的程度和材料硬度有關(guān),圖示為每厘米密封周長(zhǎng)上的單位壓縮力和截面直徑間的關(guān)系,用以估算安裝O形圈時(shí)所需的總力大小。 |