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。
0形密封圈及密封结构
0形密封圈是一种断而为圆形的橡胶圈,简称0形圈,是工业中使用最为普遍的密封元件,结构简单、尺寸紧凑、密封性好、成本低。最早的0形密封圈以天然橡胶制成,在下水道管接头处使用,1940年,耐油性良好的丁腈橡胶和耐候性能良好的氯丁橡胶相继研制成功,用它制成的0形圈被广泛用于煤气、油品和大部分化学品的密封。在第二次世界大战中,丁腈橡胶0形圈用于飞机的高压液压操纵系统。O形密封圈适用于各种介质、温度和压力的要求,广泛应用于液压气动系统,以及泵类、风机、压气机、搅拌机、石油化工机械等领域。
0形密封圈属于典型的挤压型结构形式,在各种挤压型密封结构中最简单,应用也最广。它在真空设备、液压及空压系统的密封中得到广泛应用,也作为其他动密封(如机械密封、浮动环密封等)的重要辅助零件,还可作为容器法兰、管道法兰等接头部位的静密封件使用。
密封圈密封的设计
密封圈密封是利用密封面上的比压,使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。为了保证密封圈的密封性能,任何形式的密封圈,首先都要在连接件的密封面与密封圈表面之间产生一定的密封圈的预紧力,使密封圈材料产生弹性或塑性变形,填满法兰面上微小的凹凸不平来实现密封。预紧力的大小与密封圈的预紧压缩量要求、密封圈材料的弹性模量以及密封圈断面的几何形状有关。
在密封圈上施加的预紧应力愈大,密封圈产生的弹性变形也愈大,因而可用于补偿分离或松弛的余地也就愈大。预紧力要以密封材料本身较大弹性变形能力为极限,过大的预紧力将增大法兰和连接螺栓的尺寸,还有可能破坏密封材料的内部结构。
密封圈的密封预紧力大小与装配密封圈时的预紧压缩量以及密封圈材料的弹性模量等有关,而密封面上的预紧压力分布状况与密封圈断面的几何形状有关。