O型密封圈在液压系统中的选型与使用

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密封圈是设备工作时防止介质(液体、气体等)泄漏，或者防止杂质(灰尘、固体颗粒或水等)从外部侵人设备系统内的元件。密封结构设计和密封材料选用优劣.对整台设备的正常工作、工作效率、性能以及使用寿命都有很大的影响.必须予以足够的重视。

0型圈具有 良好的密封性.密封压力在 1.33x10-Spa到 IOOMPa范围内，因其具有结构简单，性能可靠，价格低廉，易于选配等优点，被广泛应用在各种动、静密封诚。0型圈也有其使用的局限性，例如，用于动密封时.工件与 0型圈的相对速度不宜太高(线速度不高于 15m/s).速度过高时易发生泄漏现象；动密封起动时摩擦阻力较大，约为动摩擦阻力的3-4倍：0型圈不宜在低温和高温环境下使用等。

1 O型圈的密封原理0型圈属于自紧式挤压型密封.其基本工作原理在依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力∮触压力大于被密封介质的内压 ，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。也就是说，保证密封的条件为：式中：p。--介质压力；pr- 介质压力下的总接触压力，其值为密封圈初始预压力 p0与介质压力经密封圈传递给接触面的接触压力(也称作介质作用接触压力)pD之和，即：ppopp (2)ppKp1 (3)其中。K为侧压系数，WV/(1-V)，对于橡胶密封件 K-0.9-0.985；1，为密封圈材料的泊松比。对于橡胶密封件.v0.48.0.496。

由式(3)可知 ， 永远小于 P ，只有保持足够的预接触压力 P。(即密封圈要有足够的预压缩率)。才能保证式(1)的成立(即保证密封)。

但如果预压缩率太大.又会影响密封圈的使用寿命。因此密封圈压缩率和密封圈沟槽尺寸的合理设计是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证2 选型与使用要点2.1 0型圈尺寸和材料硬度的选择2.1.1 尺寸选择原则(1)0型圈的捷径 d 的选择原则。图 1为 0型圈的尺寸图。为了达到最好的密封效果。0型圈的捷径 d2应旧能选大些。

图1 O型圈尺寸图在动密封应用诚中，考虑到尺寸公差因素。对同-内径d。，推荐选用较大的捷径。在静密封应用诚中。选用较大捷径比选用较休径更加安全可靠(2)0型圈的内径 d，的选择原则。0型圈内径 d 的选择原则请参考文中2.3的相关内容。下面推荐表 1所示的数据 。供选择 0型圈尺寸时参考46 J科技视界 science＆Techn。 。gy Visi。n表 1 O型圈尺寸选择的参考数据2.1.2 材料及硬度选择原则0型圈材料的硬度撒于工作压力、间隙值和应用诚(动、静密封)以及密封零部件的表面加工质量。对于标准化应用诚，推荐材料硬度为邵尔 A70.而在高压(20MPa以上)或承受脉冲压力工况时，则材料的硬度需相应提高2.2 0型圈安装后的初始压缩量0型圈在安装沟槽中的初始压缩量(预压缩量1是至关重要的，根据不同的应用诚.0型圈的初始压缩量建议如下：静密封：当油液压力在 30MPa以下时，选(15 20)%；当压力在 30～60MPa的范围时.选(20-25)%；当压力在 60～IOOMPa的范围时，选(25～3o)%。

动密封 ：当油液压力在 1MPa以下时，选(5～1 o)%；当压力在 1～15MPa的范围时，选(10 15)%；当压力在 15～30MPa的范围时，选(15～20)%。

23 拉伸和挤压在用于径向孔密封诚时.0型圈安装时将会受到拉伸，即d3>l推荐拉伸量 ：取(2～5在径向轴密封诚时.0型圈安装时将会受到挤压，即d >d 。

0型圈拉伸和挤压量计算公式如下：拉伸：81： x100%<6% (4)d1挤压：82 -x100%<3% ( ，Ⅱ3式中：d 型圈内径 mm)；d广- d d2d ，其中d2表示 0型圈截径(mm)；d厂- 径I：fL密封中沟槽底径(nⅡn)；d --径向轴密封中沟槽底径(rnm)；81--拉伸量；8广-挤压量。

2.4 安装沟槽的填满率0型圈安装沟槽常用 的矩形面积应大于 0型圈截面积约25%。

这样.当 0型圈与化学物质接触而引起体积增大及缩小时，安沟槽就有足够的空间来适应。同样，介质的压力作用于0型圈表f使之提高所需接触压力以达到较好的密封效果。

安装沟槽填满率的计算方法为：w l；l ×10%(70-80)% (6)2.5 安装沟槽的圆角矩形安装沟槽是常用的-种形式.其侧面可加工成 O。～5。的倾斜度。若采用挡圈，则侧面必须是垂直的，如图2所示。0型圈捷径 d!倒角 r。、r2的关系见表 2。

2.6 安装沟槽的表面粗糙度安装沟槽各加工面粗糙度的标注可参考有关手册。

2.7 倒锥(安装倒角)由于0型圈在安装时受挤压 .因此必须设置导锥(安装倒角)，棱角要倒圆.以免 0型圈表面挤损使密封失效。

如图3所示.导锥应在 15 20o之间.导锥尺寸C推荐为(0.5～1.2)d：，捷径大取小值，捷径小取大值。