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(一)O形橡胶密封圈的性能
O形橡胶密封圈广泛用于各种机械设备仲,在不同的温度、压力及介质中起密封作用,用以防止机械设备漏油、漏气及外界环境介质和粉尘的侵入。与其他橡胶密封件相比,O形橡胶圈有以下诸多优越性能:
(1)结构简单,体积小,安装部位紧凑;
(2)具有自密封作用,无需周期性调整;
(3)密封性能好,静密封时不会泄漏;
(4)运动摩擦阻力小,适合于压力交变的场合;
(5)尺寸和沟槽已实现了标准化,价格便宜,产品易得,便于使用和购买;
(6)适应性强,用途十分广泛。
O形圈与其密封件相比也有不足之处:
(1)用于压缩动密封时,起动摩擦阻力较大;
(2)动密封时很难做到不泄漏,只能控制其泄漏量不超过规定的许可值;
(3)在某些场合使用时,往往需要加装保护挡圈和防尘圈,在气压和水压密封过程中,还需添加润滑油,防止磨损;
(4)对偶合配件(如运动面、沟槽、间隙等)的加工尺寸及精度要求严格。
(二)O形橡胶密封圈的使用方式
根据O形橡胶密封圈与被密封装置的相对运动状态,可分为静密封用O形圈、往复运动密封用O形圈、旋转运动密封用O形圈。按密封结构,可分为径向密封和轴向密封两类O形圈。各种实用O形密封圈的密封方式归纳于表1-1-1。
表1-1-1:O形橡胶密封圈的密封方式
密封方式 | 密封结合面相对运动状态 | 密封结构 | 密封配合 | |
常用密封 | 静密封 | 固定不动 | 端面倒角槽、螺纹孔端面倒角槽 | 挤紧 |
平面 | 压紧 | |||
圆柱面(光孔或光轴) | 套紧 | |||
液压往复动密封 | 往复运动 | 液动 | ||
气压往复动密封 | 气动 | |||
特殊密封 | 转动密封 | 旋转运动可以 | 转动 | |
滑动密封 | 往复运动 | 液动 | ||
浮动密封 | 浮动 | |||
开关密封 | 开或关 | 圆锥面、球面、平端面 | 套紧或液动 |
(三)O形橡胶密封圈的原材料选择
制造O形橡胶密封圈的材料主要是合成橡胶。根据工作温度、接触介质、承受压力的不同,在选择胶种时也有所不同。例如在室温条件下,在非极性或弱极性油类及溶剂介质中,选择丁腈橡胶即可;若要求耐高温油,则应考虑采用氟橡胶、丙烯酸酯橡胶;而要求耐高温空气时,则可选择硅橡胶。乙丙橡胶主要用于接触磷酸酯、酸、碱等介质的密封件。表1-1-2列出了GB1235标准规定的O形密封圈在不同使用条件下所用的橡胶材料。
表1-1-2:O形橡胶密封圈用橡胶材料及工作条件
胶料组别 | 硬度范围(邵尔A)/(°) | 胶料特性 | 工作压力/MPa | 工作温度范围/℃ | 工作介质 |
Ⅰ-1 | 65±5 | 耐油 | 8 | -35~+100 | 矿物油、空气、水 |
Ⅰ-2 | 75±5 | 16 | -30~+100 | ||
Ⅰ-3 | 耐油耐低温 | -40~+100 | |||
Ⅰ-4 | 85±5 | 耐油 | 32 | -25~+100 | |
Ⅱ-1 | 65±5 | 耐高温耐油 | 2.5 | -20~+200 | |
Ⅱ-2 | 75±5 | 16 | -20~+200 | ||
Ⅲ-1 | 65±5 | 耐酸碱 | 2.5 | -25~+80 | 20%的硫酸、盐酸或氢氧化钠、氢氧化钾溶液 |
Ⅲ-2 | 75±5 | ||||
Ⅲ-3 | 85±5 |
注:Ⅰ组为丁腈橡胶,Ⅱ组为氟橡胶,Ⅲ组为天然橡胶或异戊橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁基橡胶等。