沟槽尺寸
如果是内压设备,设计的沟槽外壁直径应与所选用的0形圈外径相等,以避免0形圈承受拉应力,使密封性能下降和寿命缩短;若是外压设备(如真空装装置),应使沟槽内壁直径与O形圈的内径相等,主要是避免在外压作用下0形圈产生不规则的变形。
操宽的尺寸取决于O形密封圈压缩变形后的较大直径,并考虑介质长时间作用引起的橡胶溶胀。对于动密封,还应考虑0形圈由于运动发热引起的膨胀和槽内需留有一定的空隙使0形圈滚动自如,以减少运动摩擦阻力。一般情况下0形圈的断面面积至少应占矩形槽断面面积的85%,或取槽宽为0形圈断面直径的1.5倍。槽宽尺寸也不宜过大,因为槽太宽时0形圈的游动范围过大,容易产生磨损。
槽深是0形圈能否良好工作的关键性尺寸,其大小主要取决于0形圈的压缩变形量。此变形量δ由0形圈内径处的压缩变形量δ′和外径处的压缩变形量δ″所组成,即δ=δ′+δ″。
当δ′=δ″时,O形圈的断面中心与槽的断面中心相重合,两中心圆的圆周相等,说明0形圈安装时在圆周方向未受到拉伸,常用于旋转轴的密封。
氯丁橡胶、丁腈橡胶材料密封圈的性能
丁腈橡胶是橡胶密封圈中最常见的材料,具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶,同时具有较好的耐磨性和气密性,广泛用于制作耐油密封圈,如O形密封圈,适用于一般的液压、气动系统,使用温度为-40~120℃。丁腈橡胶通过特殊加氢处理可以得到氢化丁腈橡胶密封圈,其强度高、耐油、耐磨、耐热、耐老化,一般用于高温、高速的往复密封和旋转密封圈。
氯丁橡胶密封圈具有良好的耐油和耐溶剂性能,能用于齿轮油和变压器油,但不耐芳香族油。氯丁橡胶对于无机酸也有良好的耐蚀性。此外,氯丁橡胶密封圈还具有良好的挠曲性和气密性,可制成膜片或真空用的密封圈。由于氯丁橡胶密封圈具有良好的粘接性能,所以还被广泛地用作胶粘剂。氯丁橡胶密封圈的缺点是耐寒性和电绝缘性差。橡塑胶材料弹性量大、强度高,性能类似于氢化丁腈橡胶,使用温度为-30~80℃,常用于制作O形、Y形密封圈、防尘圈等,应用于工程机械及高压液压系统的密封。
自由状态下的V形圈
在自由状态下,V形圈的唇部外径大于填料腔的内径,而唇的内径小于活塞杆的外径。这样,装配后唇部有一定的弹性变形,由于支承环的作用,这种变形只发生在唇的尖端,并在密封面产生压力。当压环对V形圈施加压紧力时,几个V形圈就组合成一整体,唇部与塞杆贴合得更为紧密。V形密封圈有“自封”作用,工作时,在介质压力的作用下密封圈唇尖的接触应力增大,使唇部与密封面
贴合得更紧密,显若提高密封能力。另外,V形密封圈采用多重密封的结构,介质即使通过了一道V形圈的唇部,压力也会降低很多,再通过第二道密封圈的唇部,压力再降低一次,如此下去,内压将损失殆尽,从而达到良好的密封效果。
可根据不同的工作压力,将几个V形密封圈重叠使用,重叠个数越多,泄漏量越小。一般情况下,3~4个V形圈可封住60MPa的内压或更高。
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