真空系统中的O型圈密封

　　真空系统的各个部件，如真空室、阀、测量仪器等，相互直接连接或通过管件或弹性元件连接。部件之间可拆卸的接口必须是真空密封的。然而，在配置真空系统中，应该尽可能少地使用可拆卸连接件，因为它们比不可拆卸连接件带来更为频繁的潜在漏点。

　　不锈钢、铝和钢制成的法兰部件可用作连接元件。不锈钢制成的金属软管比厚壁橡胶或热塑性塑料更适用于制作活动式连接件。它们是低中真空范围及以上范围内绝对的必需品。

　　从低真空到高真空范围，具有DN10至DN50公称宽度的ISO-KF法兰连接用于可拆卸的连接，对于DN63至DN1000的较大公称尺寸，使用ISO-K和ISO-F法兰。超高真空兼容的可拆卸连接为公称宽度DN16至DN400的CF法兰连接，相应公称通径DN400至DN800的法兰为COF法兰。.

　　O型圈密封件和凹槽

　　当真空技术部件可拆卸地进行连接时，必须使用密封件防止外界空气流入真空。为防止这种情况，应根据不同的应用范围和压力范围选用不同类型的密封件。

　　O型圈是所有密封件中Z频繁使用的。它们具有不同的材料，弹性体硬度范围通常在65至80 Shore A。单位ShoreA作为可塑性量度标准用于软弹性体。在同样的作用力下，数字越高，变形率越低。作为良好的真空密封件，O型圈的适用性源自其适应于啮合表面细微凹凸的能力。O型圈表面必须无泄漏油脂或滑石粉、光滑、无裂缝、无刮痕。该圈应该无缝冲压，冲压工具的分界点应该在圈直径的水平面上，并可通过研磨去除。

　　O型圈可涂上一层低蒸气压油脂薄膜(硅润滑脂、矿物油基或全氟聚醚基润滑脂)，具体取决于所讨论的应用。真空润滑脂抚平密封面和O型圈表面上小的不平整，从而提高密封效果，特别是在变形率低的情况下。此时，应该注意润滑脂的蒸气压随温度大幅上升，而且蒸气压应保持在所需工作压力之下。此外，必须检查润滑脂的成分或少量的烃类是否与应用兼容。在干式安装的情况下，必须特别注意表面质量、啮合表面的清洁度以及密封材料。另外，变形率不应太小，以确保O型圈与密封面之间的良好接触。

　　O型圈的心线直径通常为2至12mm。在英制区域，很多连接的直径为5mm和5.33mm。一般而言，O型圈用作静态密封。如果涉及到动态应力，应该使用专为此目的而制造的精密O型圈或备选的机械密封件或径向轴密封圈。

　　除了与定心环或密封垫圈结合使用外，O型圈也可用作轴向或径向槽。在大多数情况下，通常通过使用一个扁平法兰和一个凹槽法兰结合的方式将O型圈置于凹槽和冲压法兰之间。必须仔细标注凹槽的尺寸。这没有普遍接受的尺寸。O型圈供应商的尺寸表中所列尺寸只是用于定向的参考值。用户必须根据每个具体应用和适用性(例如，通过测试)对其进行检查。由于外部影响，如温度、压力或与所用流体的反应，弹性体会发生膨胀、收缩、硬化，甚至可以产生裂缝。在选择弹性体和凹槽时，必须考虑这一情况。此外，在每个操作条件下，密封效果必须足够好，以确保O型圈不会过度压缩。如果由于O型圈体积增大，凹槽过满，会损坏O型圈，或者甚至扭曲法兰。

　　对于静态密封，5mm线厚度的Z大压缩应为25%左右。直径越小，压缩越多，直径越大，压缩越小。实际上，小于15%的压缩，特别是干式安装，可导致密封效果不足。变形力主要是由线厚度和弹性体硬度决定的。要将厚度为5.33mm的O型圈压缩20%，对于硬度为70 Shore A的，每毫米密封长度需要5N的力，对于硬度为80 ShoreA的，每毫米需要7N的力。

　　为了便于装配，选择的O型圈凹槽直径通常稍大于O型圈的直径。这可以使O型圈在装配过程保持在凹槽内。橡胶圈的长度可安全地拉伸5%。Z大伸展量取决于材料和操作条件。

　　可使用具有梯形或类似横截面的弹性体密封件，例如，用于阀座、盖和真空室的门。应该标注梯形开口的尺寸，以使O型圈在插入时不被损坏，另一方面，在阀板被抬起或当打开腔门时，O型圈不会被拉出。此外，当出现巨大的接触力，例如，对于大型腔门，梯形凹槽必须允许足够的空间用于变形的O型圈，以使变形保持在限制内。

　　要密封螺丝钉，例如加油口螺丝钉或放油塞，必须在角位置安装O型圈。螺纹在其上端具有45°的凹槽，O型圈插入该凹槽中，然后通过螺丝钉表面进行压缩。密封应进行润滑，所以在紧固时不会受到损坏。而且，安装空间必须大于O型圈的体积。

　　在真空技术中，尽可能避免扁平垫片与平面密封相结合。对于这一点，需要一个很强的接触力，以便密封材料能够对所有不平整的表面进行填充。如果使用扁平垫片，往往会发生局部密封面循环凸起的，例如，CF法兰与FKM扁平垫片组合。

矩形槽、梯形槽和角位置上的O型圈密封件