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带你了解最详细的O型密封圈基础知识

来源:未知 作者:admin 发布时间:2020-12-18 11:25:25 阅读次数:

导读:O型密封圈(O-rings)是一种截面为圆形的密封胶圈,因其截面为O型,故称其为O型圈,是液压、气动密封系统中最为常见的密封件之一。 01 O型圈的特点 1)O型圈既可作为静态密封,也可以用在部件之间有相对运动的动态应用中,如液压缸活塞、旋转轴,动摩擦力小。 2)除了动静通用性能,O型圈还可实现双向密封,节省成本。 3)由于O型圈通常由橡胶(如丁腈橡胶)制成,成本较为低廉。...

  O型密封圈(O-rings)是一种截面为圆形的密封胶圈,因其截面为O型,故称其为O型圈,是液压、气动密封系统中最为常见的密封件之一。

  01、O型圈的特点

  1)O型圈既可作为静态密封,也可以用在部件之间有相对运动的动态应用中,如液压缸活塞、旋转轴,动摩擦力小。

  2)除了动静通用性能,O型圈还可实现双向密封,节省成本。

  3)由于O型圈通常由橡胶(如丁腈橡胶)制成,成本较为低廉。

  4)结构简单,安装、拆卸方便。

  5)制作简易,来源广。

  02、O型圈如何实现密封?

  1)预密封作用

  密封圈压缩→密封面变形→初始压缩应力

  8~25%的压缩量产生预应力起预密封作用。

  2)自密封作用

  有效密封=初始应力+流体压力>流体压力

  流体压力P传递给接触面而形成的接触应力分布。

  * 挤压型密封圈密封原理

  总的最大接触压力:P3max = P1max + k P

  式中: P——流体压力

  k——流体压力传递系数 K≈1

  P1max——最大初始接触压力

  P3max——总的最大接触压力

  当P3max>P 时,即可以保证可靠的自密封。

  03、O型圈密封条件

  1)压缩变形率的选择

  由于O型圈用的合成橡胶材料是属于粘弹性材料,所以初期设定的压紧量和回弹堵塞能力经长时间的使用,会产生永久变形而逐渐丧失,最终发生泄漏。永久变形和弹力消失是O形圈失去密封性能的主要原因。

  一般断面有7%~30%的压缩变形率,静密封取大的压缩率(15%-30%),动密封取小的压缩率(8%-25%)。

  2)O型圈受内压、外压的选择

  3)O型圈挤出原理

  4)O型圈允许挤出间隙

  通常,工作压力越高,最大允许挤出间隙数值越小。如间隙数值超过允许范围,O圈将被挤出甚至损坏。因此,当压力超过5Mpa时,建议配合挡圈使用。

  04、O型圈的常用材质

丁腈橡胶

(NBR)

耐摩性、耐油性优良,且价格便宜,性价比高。

氟橡胶

(FKM)

各种性能均优良,特别在耐高温领域表现优异,价格较高。
氢化丁腈橡胶(HNBR) 可耐较宽温度范围,耐水、油,综合性能良好。

聚氨酯橡胶

(PU)

机械强度优良,硬度容许范围较广,但耐化学药品性较差。

硅橡胶

(SI)

耐热性优良,但机械强度较差。且价格偏高。

乙丙橡胶

(EPDM)

耐候性优良,且价格便宜。耐油性、耐燃性较差。

  05、O型圈的密封要求

  1. 密封性能

  密封性是指密封件阻止液/气体流动的能力。

  2. 稳定性

  稳定性是指密封件在沟槽中抵抗扭曲和移位的能力。

  3. 抗挤出性

  抗挤压是指密封件在压力下阻止流体流入间隙的能力。

  4. 贴合性

  贴合性是指密封件贴合、阻挡缸体表面杂质的性能。

  06、O型圈密封失效的几种原因

  安装损坏:硬件部分存在锐边;弹性体尺寸不合适;弹性体模量硬度低;弹性体表面受到污染。

  过度压缩:设计不当,未考虑热涨或化学浸泡引起的体积膨胀或过度压缩。

  磨损:密封表面粗糙,温度过高;运行环境中含有杂质;O型圈表面处理不佳等。

  07、O型圈选型的重要原则

  工作状态:动密封,静密封,或旋转密封等。

  工作频率:连续工作还是间断工作。

  使用的工况条件(关键)

  工作压力:

  介质工作压力高低,压力波幅,瞬时最大压力;

  工作温度:

  常规使用温度、瞬时温度和冷热交变温度等;

  介质:

  液体、气体物理化学性能,与介质相容性;

  成本来源:性价比高、来源广。

  08、O型圈的常见组合密封圈

  O圈常与聚四氟乙烯滑环、挡圈等搭配使用,作为弹性体,对聚四氟乙烯滑环施加预紧力。

  常见的O圈组合密封有:

  活塞密封GSF, JPW, JAQ2/5, JPGO等;

  活塞杆密封JPNO, JPNC, JBRS, GSI等;

  防尘密封GSZ2/5,JPT1/2;

  旋转密封GNS, GRS, JDRA, JDRI等。

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