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      O形密封圈的密封原理
      時間:2020/10/11 8:34:00 來源: 作者: 點擊: 次

      O形密封圈通稱O型圈,是一種橫截面為環形的硅膠圈。O形密封圈是液壓機、氣動控制閥中應用最普遍的一種密封件。O形圈有優良的密封性,既可用于靜密封,也可用于反復運動密封中;不但可獨立應用,并且是很多組合型密封設備中的基礎構成部分。它的應用領域很寬,假如原材料挑選恰當,能夠考慮各種各樣健身運動標準的規定,工作中壓力可從1.333×105Pa的真空泵到400MPa髙壓;溫度范圍可從-60℃到200℃。

      與其他密封形式對比,O形密封圈具備下列特性:

      1)構造規格小,裝拆便捷。
      2)靜、動密封均可應用,作為靜密封時基本上沒有泄露。
      3)應用散件O形密封圈,有雙重密封功效。
      4)動摩阻較小。

      O形密封圈是一種擠壓成型型密封,擠壓成型型密封的基礎原理是借助密封件產生彈性變形,在密封表面上導致觸碰壓力,觸碰壓力超過被密封物質的氣體壓力,則不產生泄露,相反則產生泄露。在用于靜密封和動密封時,密封表面觸碰壓力造成緣故和計算方式各有不同,需各自表明。

      1、用于靜密封時的密封基本原理

      在靜密封中以O形圈運用更為普遍。假如設計方案、應用恰當,O形密封圈在靜密封中能夠完成無滲漏的肯定密封。

      O形密封圈裝進密封槽后,其橫截面承擔觸碰縮小地應力而造成彈性變形。對表面造成一定的原始觸碰壓力Po。即便沒有物質壓力或是壓力不大,O形密封圈靠本身的彈性力功效而也可以完成密封;當容腔內充進有壓力的物質后,在物質壓力的功效下,O形密封圈產生偏移,調向底壓側,另外其彈性變形進一步增加,添充和封閉式空隙δ。這時,坐用于密封副耦合面的觸碰壓力升高為Pm:

      Pm=Po Pp

      式中Pp——經O形圈發送給表面的觸碰壓力(0.1MPa)
      Pp=K·P
      K——壓力傳送指數,針對硫化橡膠制O形密封圈K=1;
      P——被密封液體的壓力(0.1MPa)。

      進而大大增加了密封實際效果。因為一般K≥1,因此 Pm>P。不難看出,要是O形密封圈存有原始壓力,就能完成無滲漏的肯定密封。這類靠物質自身壓力來更改O形密封圈觸碰情況,使之完成密封的特性,稱之為密封功效。

      理論上,縮小形變即便為零,在油壓力下也可以密封,但事實上O形密封圈安裝時很有可能會出現軸力。因此 ,O形圈裝進密封管溝后,其橫斷面一般遭受7%—30%的縮小形變。靜密封取很大的壓縮系數值,動密封取較小的壓縮系數值。這是由于丁苯橡膠在超低溫下需要縮小,因此 靜密封O形圈的預縮小量應考慮到賠償它的超低溫收攏量。

      2、用于反復運動密封時的密封基本原理

      在液壓機旋轉、氣動元部件與系統軟件中,往復式動密封是一種最普遍的密封規定。驅動力缸活塞桿與發動機缸體、活塞桿干涉氣缸蓋及其各種旋片泵上面采用反復運動密封。間隙由圓柱體桿與圓柱體孔產生,桿在圓柱體孔壁徑向健身運動。密封功效限定液體的徑向泄露。作為反復運動密封時,O形圈的預密封實際效果和自密封功效與靜密封一樣,而且因為O形圈本身的彈性,而具備損壞后全自動賠償的工作能力。但因為液體物質密封時,因為桿健身運動速率、液體的壓力、黏度的功效,狀況比靜密封繁雜。

      當液體在壓力功效下,液體分子結構與金屬表層 相互之間功效,液壓油中常含的“極性分子”在金屬表層 上密不可分而齊整的排序,沿載荷面與密封件間產生一個堅固的附面層浮油,而且對載荷面造成巨大的粘合力。該液體塑料薄膜自始至終存有于密封件與反復運動面中間,它亦起一定的密封功效,而且對健身運動密封面的潤化是十分關鍵的?墒菍π孤抖允俏:Φ。但反復運動的徑向外拉出時,軸上的液體塑料薄膜便與軸一起拉出,因為密封件的“擦洗”功效,當反復運動的軸縮回去時,該液體塑料薄膜便被密封元器件阻留到外邊。伴隨著反復運動行程安排頻次增加,阻留到外邊的液體就越大,最終產生液滴,這就是反復運動式密封設備的泄露。因為齒輪油的黏度伴隨著溫度的上升而減少,浮油薄厚相對減少,因此 液壓機械在超低溫下啟動,健身運動剛開始時的泄露很大,伴隨著健身運動全過程因其各種各樣損害造成溫度上升,泄露量有慢慢減少的發展趨勢。

      O形圈做為往復密封,結構緊湊、規格小,關鍵用在:

      1)底壓液壓件中,一般僅限于短行程安排和10MPa上下的中等水平壓力。
      2)小直徑、短行程安排及其中等水平壓力的液壓機旋片泵中。
      3)氣動式旋片泵和氣動式缸中。
      4)做為組合型往復式動密封設備中的聚氨酯彈性體。

      O形圈做為往復式動密封最合適小直徑、短行程安排、低中壓力的運用場所,氣動式缸、氣動式旋片泵等反復運動元器件中。在液壓件中,用O形圈作關鍵動密封,一般僅限于短行程安排和10MPa上下的低中壓力。O形圈不宜作為速率極低的往復式動密封和獨立做為髙壓往復式動密封。這關鍵是由于在這類標準下磨擦很大,會造成 密封太早無效。在一切形式運用中,必須依據密封件的額定值數據信息或工作能力來應用,而且要安裝恰當,才可以獲得令人滿意的特性。

      3、轉動健身運動用密封

      在轉動健身運動密封中,一般 選用骨架密封和機械設備密封?墒枪羌苊芊獾膽脡毫^低,并且與O形圈對比,看起來過金剛級繁雜,工藝性能也差。機械設備密封盡管可用于髙壓(40MPa)、髙速(五十米/s)及高溫(400℃),可是構造更為繁雜、巨大,并且成本增加,只適用于原油、化工廠等功效的一些重型機械設備機器設備上。

      O形圈用于轉動健身運動存有的關鍵難題是焦耳熱電效應。焦耳熱電效應使髙速的轉動軸與O形圈的觸碰處造成摩擦熱,轉化成的發熱量使這種觸碰位置的溫度持續升高,彈性體材料遇熱比較嚴重形變,縮小量與伸展量產生變化的狀況。發燙還加快密封原材料脆化,減少了 O形圈的使用期;毀壞密封浮油,從而造成斷油狀況,加快密封的損壞。

      根據上述所說情況,近些年世界各國轉動健身運動用O形圈開展了普遍深層次的科學研究。為了更好地防止出現焦耳熱電效應,關鍵所在依據硫化橡膠的特性來恰當地挑選設計方案O形圈的構造主要參數,主要是O形圈的拉申量和壓縮系數。依據試驗,將轉動健身運動用O形圈設計方案成內徑與轉動軸直徑相同或稍大點,一般大3%~5%,在安裝O形圈時,從內軸向里縮小,并將橫斷面的縮小量也設計方案得小一些,一般約為5%。而且,盡可能選用受發熱量危害小的密封原材料,考慮到O形圈安裝處的排熱難題。那樣就使O形圈的工作情況大幅改進,可應用于最大轉速比達2m/s的轉動軸的密封。

      近些年又出現了耐高溫氟膠和耐磨損聚氨酯橡膠,而且對硫化橡膠元器件工作中的焦耳熱電效應擁有更深層次的掌握,并對于此難題科學研究解決方法,設計方案出了新的O形圈密封構造,使O形圈可以更強的運用與髙速、髙壓的轉動健身運動。

      O形密封圈因為其具備體型小,構造簡易、低成本、使用性能好、應用領域普遍等特性,正普遍地在轉動健身運動式密封設備中營銷推廣!

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