O型圈在使用过程中分为东密封和静密封,在这两种密封形式中,动密封的要求相对要高一些,现在普力克公司介绍一下动密封的密封原理:
在液压传动,启动原件与系统中,往复运动密封是一种常见的密封形式.缝隙由圆柱杆与圆柱孔形成,杆在圆柱孔内轴向运动.密封的作用为限制流体的轴向泄漏.用作往复运动密封时 ,O型圈的预密封效果和自密封作用与静密封一样,并且由于O型圈自身的弹力,而具有磨损后自动补偿的能力
介质在压力作用下,介质分子与密封孔表面互相作用,介质中所含的极性分子子啊密封孔表面上紧密而整齐的排列着,沿滑移面与密封件间形成一个强固的边界层介质膜,并且对滑移面产生极大的附着力.该介质薄膜始终存在于密封件与往复运动面之间.它亦起一定的密封作用,并且对运动密封面的滑润是非常重要的,但是对泄漏来讲是有害的.
当往复运动的轴向外拖出时,轴上的介质薄膜便与轴一起拉出.由于密封件的擦拭作用,当往复运动的轴收回时,该介质薄膜便被密封元件阻留在外面.随着往复运动形成次数增多,阻留在外面的介质就越多.这就是往复运动式密封装置的泄漏.
相对而言静密封要求就相对低一些,静态的密封形式按用途可分为孔用密封,轴用密封;安装形式可分为径向安装和轴向安装.径向安装时,对于轴用密封,应使O型密封圈内径和被密封直径间的偏差尽可能小;对于孔用密封,应使其内径等于或略小于沟槽的直径.轴向安装时,要考虑压力方向,内部压力时,O型圈外径应比沟槽外径大1%-2%;外部压力时,应使O型圈内径比沟槽内径小1%-3%.
O型圈的压缩变形
评定O型密封圈的性能的另一个指标就是所选的材料的压缩变形.在压力作用下,作为弹性元件的O型圈产生弹性变形,随着压力增大也会出现的塑性变形.为防止出现的塑性变形,O型圈允许的很大压缩量在静密封中约为30%.
O型圈密封沟槽的设计
O型圈的压缩量与拉伸量是由密封沟槽的尺寸来保证的,O型圈选定后,其压缩量,拉伸量及其工作状态由沟槽决定,所以,沟槽设计与选择对密封装置的密封性和使用寿命的影响很大,沟槽设计是O型圈密封设计的主要内容.
沟槽设计原则是:加工容易,尺寸合理,精度容易保证,O型圈拆装方便.
1.沟槽的形状
矩形沟槽是液压,气动使用O型圈较多的沟槽形状.这种沟槽的优点是加工容易,便于保证O型圈具有必要的压缩量.
除矩形沟槽外,还有V型,半圆形,和三角形等形式的沟槽.三角形沟槽式密封装置在英国,美国,日本等国家均有应用.密封沟槽既可以开在轴上,也可以开在孔上,轴向密封的沟槽开在平面上.
2.沟槽截面面积
沟槽尺寸可按体积计算,通常要求矩形沟槽的的尺寸比O型圈的体积大15%左右.这是因为O型圈装入沟槽后,承受3%-30%的压缩,二橡胶材料总体积本身是不可因压缩而减少的,所以应有容纳O型圈变形部分的空间.
处于油液中的O型圈,除了因油液的浸泡而可能引起的橡胶材料的膨胀外,还有可能因液体介质温度的增高,而引起橡胶材料的膨胀现象.所以沟槽必须留有一定的余量.在运动状态下,能适应O型圈可能产生的轻微的滚动.
一般认为,装配后的O型圈与槽壁之间留有适当的间隙是必要的.但是这个间隙不能过大,否则在交变压力作用下就会变成有害的游隙,增加O型圈的磨损.