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  O形密封圈的發展
     1、對O形圈形狀的改進
  隨著對密封性能要求的提高,現在又出現了一些其他截面形狀的擠壓型密封
圈,這些密封圈的工作原理與O 形圈類似,也屬于擠壓型密封,但通過截面形狀的改變,改善了O 形圈的某些性能。

   1).X 形圈

  主要性能與密封原理X 形圈(又稱星形圈)是有四個唇的密封圈。它是一種無接縫的圓環,在模具內硫化成形,其截面近似正方形。X 形密封圈在使用和作用上非常像O 形密封圈。但是,它比O 形密封圈具有更有效的密封性能。X 形密封圈的制作材料一般為各種合成橡膠。

  X 形密封圈主要應用在動密封場合,也可用于靜密封。適用于雙作用往復運動的活塞、活塞桿、柱塞等;并且也能在擺動、螺旋和旋轉工況下適用于軸和心軸等。X 形密封圈的工作壓力不大于40MPa,工作速度不大于0.5m/s,工作溫度-60~200℃(取決于制作的材質)。對X 形密封圈的表面進行特殊減摩處理,能具有更好的摩擦性能。

  X 形密封圈是一種由介質壓力施力的雙作用密封圈,依靠它在密封偶合面上的接觸應力進行密封。密封圈的徑向和軸向力取決于系統工作壓力。當壓力升高時,密封圈的壓縮量相應增加,接觸應力也隨之增大。

  因此,X 形密封圈與O形圈相比,有如下優點:

 ●往復運動時,不會翻轉、扭曲。

 ●由于所需的徑向預壓縮量小,故而接觸應力小,摩擦力也小。

 ●突起部分之間在工作時充滿潤滑油,所以潤滑油條件好摩擦系數小。

 ●由于接觸應力分布均勻,所以泄漏小。

 ●由于密封圈的分型面設在兩個唇邊之間,因此飛邊不會影響密封作用。

  應用X 形圈在動密封場合,具有良好的密封效果,而且壽命長,在低速運動的場合作為O 形圈的代用品特別有效,而且適宜用做旋轉軸的密封。

  X 形密封圈在動、靜密封中的應用實例。當應用于孔密封時,應選擇X 形 密封圈的內徑與安裝溝槽直徑相同或比之略小約2%。這樣,X 形密封圈在溝槽 內受到輕微的預壓縮,可防止它產生傾斜。當由于軸密封時,如果沒有和活塞桿 或軸直徑尺寸完全相同的X 形密封圈,則可在略大或略小的兩者之中,選擇一 個內徑尺寸與之最為接近的X 形密封圈。

  X 形密封圈安裝溝槽可與O 形密封圈溝槽互換。

        2)其他斷面形狀的擠壓型密封圈

   D形圈本質上是帶方形基部的O 形圈。它提供了較大的基部接觸面積,因而消除了扭曲實效的可能。摩擦力與O 形圈相當,不易發生扭曲,但在高壓下 斷面變形較大,因此為了適合高壓環境必須用擋圈。D 形圈可以用作往復運動密 封(例如液壓與氣動用的活塞桿密封)中,或用于O 形圈不能令人滿意的其他 場合。

   普通三角斷面圈,以很小的摩擦接觸面積,提供良好的溝槽內接觸面積,以保持穩定。但是,在受壓力而變形時,尖峰部分比較單薄,容易被擠出。因此, 雖然普通三角斷面有很小的摩擦力,但是如果不與擋圈合用,其額定壓力較低。 盡管它比O 形圈更穩定,但摩擦力較大,磨損很嚴重。

   心形圈有極小的摩擦接觸面積和受到嚴格限制的密封能力,不過加設擋圈,可能改變其性能。心形圈僅用作輕載轉軸的密封,并帶有一個擋圈。

       2、聚四氟乙烯O形密封圈

   聚四氟乙烯O 形密封圈比普通橡膠材料制成的O 形圈有更好的溫度適應能力,其使用溫度的范圍是-40~250℃;并且有耐一般濃酸(如硫酸、硝酸)、濃 堿和有機溶劑(如丙酮、酮)的性能。近年來在液壓設備中為了防火采用了磷酸 酯抗燃液壓油等阻燃介質,由于聚四氟乙烯可以不受這種液壓油液的侵蝕,所以 適宜做這種介質的密封材料。

   由于用聚四氟乙烯材料制成的O 形密封圈比用橡膠材料制成的O 形圈彈性 差,所以有將密封圈做成切槽式斷面的形式。

   聚四氟乙烯O 形圈主要用作靜密封,也可以用于緩慢的往復運動和旋轉運 動的密封。聚四氟乙烯樹脂質地致密不易透氣,而且摩擦阻力小,所以還可以用 于氣體閥門類的密封。

   聚四氟乙烯O 形圈的安裝溝槽與普通O 形圈的安裝溝槽形狀是一樣的,是 呈矩形或三角形的。最近也出現了采用半圓形溝槽作為安裝槽的,這種溝槽比矩 形溝槽的寬度要窄。

   由于聚四氟乙烯材料的剛性較大、彈性較差,所以在設計密封安裝部位的結 構時,應注意盡量避免有過大的拉伸。為了便于這種O 形密封圈安裝可采用分 割式溝槽。

      3、包封式O 形密封圈

   所謂包封式O 形密封圈就是把O 形圈是一種與其本身不同的材料包覆住,使其具有兩種材料的特性。這種包封式O 形密封圈有很多種形式。其中包覆聚 四氟乙烯的O 形圈使用最多。

   用聚四氟乙烯包覆一個橡膠材料的O 形圈有兩個優點,這種O 形圈既具有 聚四氟乙烯的耐化學藥品的性能,又保持了橡膠材料原有的柔性和彈性。如果橡 膠與聚四氟乙烯的比值高(即聚四氟乙烯的包覆層?。?,那么無論在靜密封還是 動密封的條件下工作,其接觸面積都將隨之增加,同時減小了因壓縮永久變形而 失效的可能性。當用作一個動密封件時,聚四氟乙烯還會因為材質的關系減小摩 擦,特別是啟動摩擦。

   包覆聚四氟乙烯材料可采用多種方法,如粘接成一個開口套、搭縫套或者澆 注成覆蓋層。對于尺寸較大的密封圈(如直徑超過400mm),包層可以采用焊 接無縫聚四氟乙烯管的形式。

   此外,O 形密封圈還可以與輔助密封圈組合,作成各種組合式密封裝置.


                                                                         編輯整理:CYanYun
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