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O型圈的使用原理

更新时间:2023-04-21  |  点击率:772

 O形圈作为往复式密封,结构紧凑、尺寸小,可以降低元件价格。主要用在:     

  1)低压液压元件中,一般限于短行程和10MPa左右的中等压力。      

  2)小直径、短行程以及中等压力的液压滑阀中。      

  3)气动滑阀和气动缸中。      

  4)作为组合式往复动密封装置中的弹性体。     

    O形圈作为往复动密封适合小直径、短行程、中低压力的应用场合,气动缸、气动滑阀等往复运动元件中。在液压元件中,用O形圈作主要动密封,一般限于短行程和10MPa左右的中低压力。O形圈不适合用作速度非常低的往复动密封和单独作为高压往复动密封。这主要是因为在这种条件下摩擦较大,会导致密封过早失效。在任何型式应用中,都要根据密封件的额定数据或能力来使用,并且要装配得当,才能得到满意的性能。 

3、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。