密封圈的蠕变松弛
密封圈的蠕变松弛性能是影响密封性的一项十分重要的力学性能指标。密封圈在长时间的应力作用下会产生蠕变,密封圈蠕变会使弹性变形部分消失,引起连接系统中各受力元件的应力松弛,密封性能下降。密封圈的蠕变是不可避免的,温度、时间、应力是影响密封圈蠕变性能的主要因素。温度越高,蠕变量越大;密封圈应力越大,蠕变量也越大,但温度对密封圈蠕变量的影响比应力的影响大得多。蠕变量的大小还与密封圈的材料和结构有关,同样材料的密封圈,厚的比薄的蠕变大,所以选择密封圈时应尽可能选薄的密封圈。大多数法兰接头的蠕变松弛发生在预加载荷后的15~20min或者20~25次载荷循环内,此后仍将继续下去,但逐渐趋于缓慢并转向稳定。因此,可以在螺栓预紧18~24h以后重新拧紧螺栓,以恢复部分螺栓载荷。
O形圈的材料的选择
橡胶的种类很多,一般来说,耐油用丁腈橡胶,耐气候和臭氧用氯丁橡胶,耐热用丙烯酸酯橡胶或氟橡胶,耐高压、耐磨用聚氨酯橡胶,耐寒同时又耐油用共聚氯醇橡胶。
在0形圈的材料选择时,工作温度也是一个重要的因素,例如密封石油系液压油的0形圈,温度在-50~120℃时用7腈橡胶,而在120~230℃范围内应用硅橡胶(主要是静密封),200℃以内的动密封用氟橡胶。当密封介质为燃料油时,则用丁腈橡胶为宜。但在透平油之类的高苯胺点油中因为丁腈橡胶发生收缩现象,故应慎用。
对乙醇系液压油,因下腈橡胶在其中会发生膨胀现象,故不能用,而应当使用丁苯橡胶。化工、冶金等行业采用不燃性磷酸脂系液压油以防火灾,密封圈可采氟橡胶。橡胶的硬度值也是需要考虑的因素之一。一般
机械用0形圈,邵氏硬度应在70~90HA之间。但在内压低、摩擦小的场合,硬度允许低于70HA。而在高压下使用,可以高于90HA。
聚乙烯、聚四氟乙烯等材料也可以用作制造0形密封圈。
密封圈——挤压型
(1)T形圈。T形密封圈在沟槽中的安装位置也与D形圈相同,其特点是耐振动,接触面压力小,一般采用5%的压缩率即能达到密封,用于中低压有振动的场合,在高压时容易发生挤出而引起密封失效。
(2)心形圈。心形密封圈的断面与0形圈的相似,但摩擦系数比0形圈小,一般适用于作为低压旋转轴的密封件。
(3)X形圈。X形密封圈在密封面有两个突起部分,在沟槽中位置稳定、摩擦阻力小,采用1%的沟槽压缩率即可达到密封,允许工作线速度较高,可用于旋转及往复运动而又要求摩擦阻力低的轴或滑杆的密封。
(4)多边形圈。多边形密封圈的摩擦阻力比0形圈的小,泄漏量也比0形圈的低。工作压力可达到14MPa,多在液压缸、气动缸的柱塞密封中使用。