SEALING BUSINESS

密封业务

BASIC KNOWLEDGE

基础知识

O型密封圈的密封原理

O型密封圈在被安装到沟槽内时,沟槽的深度比O型密封圈小,O型密封圈被压缩。(O型密封圈减去沟槽深度)这个压缩量称作压缩余量。在微压力下如图1所示O型密封圈通过自身的橡胶弹性发挥密封作用。如果从一侧施加液压的话,如图2所示那样由负载液压产生高反作用力。这个称为O型密封圈自封作用。
  • 【图1】 安装时的反作用力

  • 【图2】 负载液压产生反作用力

O型密封圈的特征

  • 安装部分容积小,不占用空间。
  • 结构简单,便于安装和拆卸。
  • 材料的种类多样,可在广泛的温度范围(-60℃〜+220℃)内使用
  • 在承受两侧交换压力时也可发挥密封性能。
  • 与其他密封圈相比,价格合理。
  • 在库丰富,可满足较短的交货期。

O型密封圈沟槽的设计

压缩余量

在运动的情况下使用O型密封圈时的压缩余量会对密封效果,滑动阻力,压缩永久变形等产生很大影响因此必须控制在必要的最小范围内。应用在运动状态,特别是速度快,润滑条件差的情况下,请将压缩余量设定为比一般运动用的O型密封圈更小些。 固定用O型密封圈的使用方法如图3所示那样的朝横向压缩的圆筒面固定用和如图4所示那样的朝直径与直角方向压缩平面(法兰)固定用。使用圆筒面固定用时,一般采用和运动用O型密封圈的压缩余量。使用平面固定用时,考虑到螺栓的伸缩法兰面的倾斜使得压缩余量减少,所以平面固定用的压缩余量有必要设计得比运动用,圆筒面固定用的压缩余量大一些。图5所示为按用途分类的O型密封圈压缩余量。
  • 【图3】 圆筒面固定用

  • 【图4】 平面固定用

【图5】 按用途分类的O型密封圈压缩余量

间隙

O型密封圈在低压状态下,通过压缩余量来达到密封效果,随着压力升高发生变形,增加张力达到密封效果。如图6-3 所示, O 形圈会从活塞和气缸以及与杆和套筒的间隙中露出造成损坏。因此, 这一差距的设计应尽可能小。挡圈的组合是有效的, 以防止露出来。

  • 【图6-1】

  • 【图6-2】

  • 【图6-3】

使用挡圈

如果 对O 形圈施加高压, 就会从缝隙露出来了。使用挡圈, 以防止这个露出来。挡圈来自两方的压力时, 它将连接到 O 形圈的两侧, 并且当施加来自一个方向的压力时, 压力和相反压力一侧将安装1个。如图7-1 所示。当可用空间可用时, 建议在一个压力方向上使用两个, 如图7-2 所示。虽然使用各种合成树脂, 但通常使用聚四氟乙烯 (乙烯氟化物树脂)。挡圈有三种类型: 无缝、偏置切割和螺旋, 其使用效果最好是无穷无尽的, 偏置切割和螺旋在连接点上很方便。
  • 【图7-1】

  • 【图7-2】

油压和O 形圈橡胶硬度和露出所引起的界限

O 形圈处理和储存注意事项

使用 O 形圈的注意事项

  • 安装 O 形圈时, 使用图8中的夹具将其组装, 以防止锐利边缘和螺纹的划痕。
    • 【图8】使用 O 形圈的注意事项

  • 当将活塞插入气缸时, O 形圈可能会在小孔的边缘被划伤, 如图9所示。
    请如图10所示进行设计。
    • 【图9】

    • 【图10】

  • 安装 O 形圈时, 不要拧曲。
  • 安装 O 形圈时, 请在 O 形圈和凹槽上涂抹足够的润滑脂或密封液体。
  • 作为规则不要再次使用 同一O 形圈。
  • 用清洁液清洗时, 请检查与清洗液和 O 形圈材料的兼容性。
  • 有些材料通过燃烧产生有害气体。 不要焚烧 O 形圈。

O 形圈存储注意事项

  • 避免阳光直射, 并将其保存在湿度较低的地方。
  • 请在使用前打开。
  • 把它放在空气流通很少、不会变热的地方。
  • O形圈保持在无负载状态保管。
  • 在悬挂状态下存在局部变形。不要悬挂。
  • 把它放在灰尘很少的地方, 小心不要涂油。
  • 标签贴在含有 O 形圈的塑料袋的外表面, 请在确认后接收。
    另外, 请记录批号, 因为它在可追溯性方面很重要。

O 形圈缺陷的实例及对策

名称 现象 原因 对策
膨润 橡胶变得柔软, O 形圈整体上更大。 使用液体渗透 O 形圈的橡胶材料。 更改为合适的橡胶材料。
提取 橡胶变得僵硬, O 形圈整体较小。 使用的流体提取了 O 形圈橡胶材料中的柔软剂。 更改为合适的橡胶材料。
永久变形 被压损的O 形圈不会返回到原来的形状。 1.使用温度过高 1.变成具有耐热性的好橡胶材料。
2.压缩余量过大 2.检查尺寸或 O 形圈尺寸。
露出 O 形圈全部圆形或部分撕裂。 O 形圈延伸到凹槽和配合表面的缝隙, 由沟槽边缘撕裂。 1.みぞとのスキマを小さくする。
2.使用高硬度 O 形圈或挡圈
臭氧裂纹 裂纹是由应力方向和垂直方向引起的。 1.不适合耐臭氧性的材料在臭氧强烈的场所使用。 1.改为具有耐臭氧性能的良好橡胶材料。
2.O 形圈被拉伸了比必要的量更大并且强行使用了。 2.更改凹槽或 O 形圈尺寸。
3.润滑脂等应用不足。 3.安装时充分涂抹油脂。
扭曲 O 形圈是扭曲和变形的。 1.沟槽的深度和宽度不均匀。 1.凹槽的均匀深度和宽度。
2.气缸内部和凹槽底部的表面光洁度不合适。 2.气缸的内表面为 1.5 s, 凹槽底部完成为3s。
3.偏心运动。 3.消除偏心运动。
4.扭曲状态安装。 4.使用润滑脂等, 避免在安装过程中扭曲。
磨损 O 形圈被部分撕裂取走。 1.在圆筒的小孔的边缘撕裂。 1.设计更改, 如小孔的倒角。
2.在安装时, 它被与尖锐的边缘和螺丝等撕裂。 2.使用夹具安装。
磨耗 O 形圈的安装方向与运动方向相同。 1.气缸内的表面光洁度是粗糙的。 1.气缸的表面光洁度在 1.5 s 内。
2.润滑不足。 2.充分润滑。
3.压缩余量过大 3.改变具有较大厚度的 O 形圈, 使压缩余量合适。
4.灰尘、金属材料等进入。 4.设置如过滤器以免异物穿透。
硬化 当 O 形圈变得僵硬和弯曲时, 就会发生裂纹。 使用的温度超过 O 形圈橡胶材料的温度。 1.变成具有耐热性的好橡胶材料。
2.降低工作温度。

压缩余量与 O 形圈压迫力的关系

硬度(Shore A)50
硬度(Shore A)60
硬度(Shore A)70
硬度(Shore A)80
硬度(Shore A)90