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O形密封圈的密封原理
发布时间:2017-12-18        浏览次数:127        返回列表
 旋转运动用密封

  在旋转运动密封中,通常采用油封和机械密封。但是油封的使用压力较低,而且与O形圈相比,显得过大和复杂,工艺性也差。机械密封虽然可用于高压(40MPa)、高速(50m/s)及高温(400℃),但是结构更加复杂、庞大,而且成本高,只适用于石油、化工等作用的一些重型机械设备上。

  O形圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应。焦耳热效应使高速的旋转轴与O形圈的接触处产生磨擦热,生成的热量使这些接触部位的温度不断上升,橡胶材料受热严重变形,压缩量与伸长量发生变化的现象。发热还加速密封材料老化,降低了 O形圈的使用寿命;破坏密封油膜,由此引起断油现象,加速密封的磨损。

  基于上述情况,近年来国内外旋转运动用O形圈进行了广泛深入的研究。为了避免出现焦耳热效应,关键在于根据橡胶的性能来正确地选择设计O形圈的结构参数,主要是O形圈的拉伸量和压缩率。根据实验,将旋转运动用O形圈设计成内径与旋转轴直径相等或稍大些,一般大3%~5%,在安装O形圈时,从内径向里压缩,并将断面的压缩量也设计得小一些,一般约为5%。并且,尽量采用受热量影响小的密封材料,充分考虑O形圈安装处的散热问题。这样就使O形圈的工作情况大为改善,可应用于最高转速达4m/s的旋转轴的密封。

  近年来又出现了耐热氟橡胶和耐磨聚氨酯橡胶,并且对橡胶元件工作的焦耳热效应有了更深入的了解,并针对此问题研究解决方案,设计出了新的O形圈密封结构,使O形圈能够更好的应用与高速、高压的旋转运动。

  O形密封圈由于其具有体积小,结构简单、成本低、工艺性能好、适用范围广泛等特点,正广泛地在旋转运动式密封装置中推广。

  在液压转动、气动元件与系统中,往复动密封是一种最常见的密封要求。动力缸活塞与缸体、活塞干预缸盖以及各类滑阀上都用到往复运动密封。缝隙由圆柱杆与圆柱孔形成,杆在圆柱孔内轴向运动。密封作用限制流体的轴向泄漏。用作往复运动密封时,O形圈的预密封效果和自密封作用与静密封一样,并且由于O形圈自身的弹力,而具有磨损后自动补偿的能力。但由于液体介质密封时,由于杆运动速度、液体的压力、粘度的作用,情况比静密封复杂。