O形橡膠密封圈的應用研究
2018-09-23 殷冬冬
摘要:O形橡膠密封圈也被稱為是O型密封圈,這種橡膠圈的截面為O型,在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的密封中有著較為廣泛的應用,本文針對O形橡膠密封圈的應用進行了論述,希望有一定的參考價值。
關鍵詞:O形橡膠密封圈;系統(tǒng)應用;工作原理
前言
對于飛行而言,密封技術有著十分重要的意義,更是保障其安全性的重要依據(jù),一旦密封出現(xiàn)失效情況,會給飛機的正常運行帶來極大的影響,甚至嚴重的會造成安全事故的發(fā)生。在飛機當中,有飛行控制系統(tǒng)、起落架、發(fā)動機、燃油系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)等,在這些環(huán)節(jié)當中,密封圈都要涉及到。然而,因為每個部位的不同,使用的密封圈也存在很大的差異性,不同的位置在密封技術要求上也很不同,可以說,對于密封技術方面的科學、有效的選擇,對密封理想化的實現(xiàn)至關重要。
一、O形橡膠密封圈的廣泛應用
通過研究發(fā)現(xiàn),合成橡膠在不斷的發(fā)展過程中,使得國內(nèi)外的O形密封圈在密封上,以及使用方面,有著非常深刻的研究,O形密封圈有著自身的特點,結構非常的簡單,有著良好的密封性,使用起來非常的便捷,在液壓、化工、汽動機械等多種機械中被廣泛的運用。O形密封圈和數(shù)控、電子等新技術相比,雖然不是很神奇,人們也不是特別的重視。但是,早在19世紀開始,O形密封圈在很多國家的工業(yè)中有著十分重要的意義。尤其是我國和*的國家相比,在技術水平上有著很大的差距,在這樣的形勢下,O形密封圈在我國工業(yè)密封方面有著很重要的作用[1]。
二、O形橡膠密封圈的優(yōu)點
如果從O形橡膠密封圈的形狀上來講,O形橡膠密封圈和同樣類型的密封元件相比,在制作工藝上更為簡單,尤其是在設計及制模方面比較簡單,極易起模,裝取時非常便捷,如果出現(xiàn)破裂或者是損傷能夠及時的發(fā)現(xiàn),壓縮復原性非常的大,機械強度比較適宜。同時特定材料O形密封圈有良好的耐介質(zhì)性,在一些介質(zhì)的影響下,機械強度發(fā)生的變化比較小,還有著良好的耐熱性,耐寒性,摩擦因數(shù)也比較小,耐磨性良好,自身體積比較小,所以,變化也比較小,在動力液壓中,穩(wěn)定性非常的好,不會在動力的情況下影響其密封性,比較難溶解,更不易出現(xiàn)硬化或者是軟化現(xiàn)象,接觸了金屬等物兩者之間也不會互相作用,價格比較低,而且成本花費比較少;再者,我國已經(jīng)對O形密封圈內(nèi)外徑及截面直徑、公差尺寸的標注進行了標準化,通過一定范疇的經(jīng)驗公式,對O形密封圈的矩形溝槽、槽深等進行了規(guī)定,這樣設計起來很便捷,而且密封非常的可靠,因此,很多人會在密封時選擇使用O形橡膠密封圈[2]。
三、O形橡膠密封圈工作原理
O形密封圈和矩形截面密封環(huán)相比,其密封機理并不是很直觀,但是兩者的機理是相同的。安裝O形密封圈后,表面所接觸的應力為P,分布是以拋物線為主;在介質(zhì)壓力作用下,初始的接觸應力會和介質(zhì)壓力疊加在一起,新的接觸應力就形成了,在這樣的情況下,介質(zhì)得到的密封非常嚴密。
四、O形橡膠密封圈的技術要點
就我國而言,雖然已經(jīng)對O形橡膠密封圈的每個尺寸、公差標注進行了標準化,O形橡膠圈的安裝時,矩形溝槽各部尺寸需要在一定的經(jīng)驗公式內(nèi),這樣讓設計更加的便捷,然而,在實際應用時較為復雜,需要以密封工況自身的技術要求為依據(jù),動靜密封存在一定的區(qū)別,將其分為活動密封和固定密封,活動密封是指O形圈在工作時相對與密封件運動采用45°分模,固定密封是指密封圈相對靜止采用180°分模,也可根據(jù)O形圈密封部位來分,比如端面密封、內(nèi)圓或者外圓密封;需要對O形密封圈性能及安裝技術要求進行深入的了解,比如,在對O形密封圈安裝時,其溝槽是軸上,還是孔上,由于安裝的位置有差別,所以,選用的數(shù)據(jù)也不一樣。尤其是在經(jīng)驗公式確定下的溝槽寬和深,因為其的規(guī)定是在一個范圍內(nèi),它是經(jīng)驗所得,在應用的過程中,需要對密封的可靠性進行確認,這樣才能生產(chǎn),應用時要靈活,只有這樣應用效果才會非常的理想。
?。ㄒ唬㎡形密封圈的橫截面直d0
O形密封圈之所以能夠進行密封,主要是因為其d0在受力后壓縮產(chǎn)生形變,由于其恢復其本來形狀的趨勢與槽寬接觸產(chǎn)生了接觸應力。也就是說在工作狀態(tài)下的O形密封圈比自由狀態(tài)下的d0是壓縮的。一般對于固定密封來說其壓縮率約為10%左右,活動密封由于受到更大的壓力,其壓縮率較大,但一般也不超過30%。另外在液壓密封中的d0一般不大,從國標GB3452.1-82,GB3492.1-1992等中規(guī)定d0小于7mm,對比HB7509其d0直徑也為7mm。一般在液壓密封中多采用丁腈橡膠。
?。ǘ┌惭bO形密封圈的矩形槽寬B
如果對O形橡膠圈進行浸泡,一般在液壓系統(tǒng)中密封圈需要浸泡在15#液壓油中,對膠料有耐油溶脹系數(shù)的要求,一般浸泡后尺寸會變大,或者是對介質(zhì)進行升溫,都會造成膠質(zhì)O形圈出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象,所以,溝槽寬余量不應該很大。如果放置密封圈因為太早,造成密封出現(xiàn)失效的情況,O形圈橫截面積應該占85%的槽截面,槽寬應該比O形圈壓縮變形的直徑大,通過實踐發(fā)現(xiàn),所得出的經(jīng)驗公式為B=d0×(1.1~1.5)。
?。ㄈ┚€密封的探討
對不同的O形密封圈使用后的情況進行了仔細的觀察,外徑d1較大時,會留下一圈比較模糊,而且狹窄像間斷一樣的壓縮痕跡,外徑為d1減小時,留下的壓縮痕跡像線一樣。對于這種情況,被稱為是線密封。也就是說,d1變小,才會出現(xiàn)線密封的情況[4]。
五、O形密封密封圈在液壓系統(tǒng)中的應用
在液壓密封系統(tǒng)當中,O形密封圈能否合理的運用,并且實現(xiàn)可靠性,對整個系統(tǒng)有著直接的影響。通常情況下,對液壓密封系統(tǒng)的密封問題進行處理過程中,更要對其的使用壽命,以及穩(wěn)定性方面要進行考慮,應該根據(jù)設計的手冊為出發(fā)點,對應用方案進行優(yōu)化。國家和行業(yè)當中,對O密封形圈的形式等方面進行了相關的規(guī)定,這些都是重要的應用依據(jù)。
?。ㄒ唬┰O計標準及應用范圍
液壓密封系統(tǒng)中使用的橡膠密封件中的相關材料,其中的化學成分等都在《普通液壓系統(tǒng)用O形橡膠密封圈材料》中進行了相關的規(guī)定,其中具體規(guī)定了在液壓密封系統(tǒng)當中O形橡膠密封圈的內(nèi)徑、公差等,一般會在航空中被廣泛的運用。
?。ǘ┏S玫陌惭b方式
O形圈在安裝類型上比較多。應該將O形圈橫截面作為其的變化依據(jù),一般將O形圈分為兩類,一種是軸向密封,一種是徑向密封。徑向密封具體有外部密封,以及內(nèi)部密封。在特殊的情況下,也會使用某種安裝方法,比如,梯形溝槽以及三角溝槽等。
軸向、靜態(tài)安裝O形圈在進行類型的選取時,應該對壓力方向進行確定。內(nèi)部壓力的作用下,O形圈的外徑應比溝槽外徑大1%-3%。在安裝O形圈后,略微壓縮后,在安裝時空間和外徑應該是一樣的。
結束語:
在很多行業(yè)領域當中,O形橡膠密封圈被廣泛的運用,而且是一種需求量非常大的密封件。在O形橡膠密封圈運用過程中,涉及的內(nèi)容比較多,作為相關的工程技術人員,應該對其的規(guī)范、特點等方面進行詳細的了解和掌握,這樣才能在各相關的行業(yè)當中,發(fā)揮其良好的功能和作用。
參考文獻
[1]歐啟坤,邱燕萍,覃永,侯立江,黃平.雙O形氟橡膠密封圈的研制[J].橡膠工業(yè).2016(07),402-436.
[2]聶治國,松.防止橡膠密封圈滲漏的幾點建議[J].內(nèi)蒙古石油化工.20017(01),114-163.
來源:《中國科技博覽》2017年46期