O型密封圈因为其密封性能好,结构紧凑、使用寿命长、动库擦阻力小以及制造简单、装拆方便、成本低等优点得到了广泛的应用。目前我国的密封圈生产比较杂乱,执行的标准也有不同,同时对不同材料密封圈的使用上不太清楚。针对这个问题,文中提出了一些解决方法。
液压系统的密封圈的使用是否可靠、合理,对系统的影响很大。目前有密封圈和密封结构新标准和旧标准并存的情况,机械设计手册与密封件使用手册引用资料不一致,还有部分特定液压元件或系统的使用经验结论不一致性问题。
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。
小直径、短行程以及中等压力的液压滑阀中。
O形圈作为往复动密封最适合小直径、短行程、中低压力的应用场合。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。
在液压转动与系统中,往复动密封是一种最常见的密封要求。动力缸活塞与缸体、活塞干预缸盖以及各类滑阀上都用到往复运动密封。缝隙由圆柱杆与圆柱孔形成,杆在圆柱孔内轴向运动。密封作用限制流体的轴向泄漏。用作往复运动密封时,O形圈的预密封效果和自密封作用与静密封一样,并且由于O形圈自身的弹力,而具有磨损后自动补偿的能力。但由于液体介质密封时,由于杆运动速度、液体的压力、粘度的作用,情况比静密封复杂。
当液体在压力作用下,液体分子与金属表面互相作用,油液中所含的“极性分子”在金属表面上紧密而整齐的排列,沿滑移面与密封件间形成一个强固的边界层油膜,并且对滑移面产生极大的附着力。该液体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润滑是非常重要的。但是对泄漏来讲是有害的。但往复运动的轴向外拖出时,轴上的液体薄膜便与轴一起拉出,由于密封件的“擦拭”作用,当往复运动的轴缩回时,该液体薄膜便被密封元件阻留在外面。随着往复运动行程次数增多,阻留在外面的液体就越多,最后形成油滴,这就是往复运动式密封装置的泄漏。由于液压油的粘度随着温度的升高而降低,油膜厚度相应减小,所以液压设备在低温下启动时,运动开始时的泄漏较大,随着运动过程中因各种损失引起温度升高,泄漏量有逐渐降低的趋势。
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。
适合多种不同的密封介质:油、水、气、化学介质或其它混合介质通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计,实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广(- 60 ℃~+ 220 ℃),固定使用时压力可达 1500Kg/cm2( 与补强环并用 )。