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圈圈不同:O型圈、星型圈与挡圈

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发表于 2018-6-2 10:25:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
提到密封,我们往往首先想到的是O型圈。因为O型圈结构简单,紧凑,零件外形小,安装简便,可以应用于各种密封问题,如:静态密封,动态密封,单作用和双作用密封,材料选择范围宽,适用于绝大多数流体,最最重要的是成本低,所以很多时候,O型圈几乎就是密封圈的代名词。
事实上,O型圈还有一个品质更好的好兄弟,那就是星型圈。星型圈截面呈四个密封唇,在沟槽中不产生扭曲,所以在作往复运动时,星型圈不会在沟槽中产生滚动;星型圈与运动零件的界面面积小,因此摩擦力小,比O型圈较小的预压缩,因此寿命比O型圈长;由于在星型圈截面上有较好的压力分布,从而其密封效果比O型圈还要好;不仅如此,星型圈的密封唇之间形成的润滑腔还改善了启动状况。
看到星型圈的这么多优点,是不是有种相见恨晚的感觉呢?不要着急,知型网团队将带你看一看两者究竟什么不同。
O型密封圈
      应用:
      O型密封圈既可以用作密封元件,又可以用作液压滑动密封和防尘圈的施力元件,因此广泛应用于各种应用领域。可以说,在工业领域,无论是用于维修和维护的单个密封件,还是诸如航空航天、汽车工业和通用工业等要求品质保证的应用中,没有不使用O型密封圈的。O型密封圈在静态密封应用中占据着主导地位:
      用作径向静态密封,例如:用于轴套,密封盖,管道,油缸等的密封。
      用作轴向静态密封,例如:用于法兰,平板和端盖等的密封。
      对于动态应用,O型密封圈仅推荐用于中等负荷工况。受速度和压力的限制,O型密封圈一般用于:
      低负载工况下,往复运动的活塞、活塞杆和柱塞等的密封。
      在轴、心轴和旋转动力输入轴作低速旋转或螺旋运动时的密封。
  密封原理:
O型密封圈是一种双向密封元件。安装时,O型密封圈在径向或轴向的初始压缩量,决定了O型密封圈的初始密封能力。系统压力作用于O型圈所产生的力,就是其总的密封力;该密封力随着系统压力的升高而增大。
      在压力作用下,O型圈的形状和具有高表面张力的液体相仿。压力朝各个方向等值传递。
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上图为受压和不受压时,O型圈的密封力
产品材料:主要为合成橡胶,分为丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氟橡胶(FKM)、全氟橡胶(FFKM)、三元乙丙橡胶(EPDF)等材料。
产品规格:横截面直径0.35~40mm,内径可达到5000mm及以上。
安装建议:
在开始安装之前,请确认一下几点:1 是否按照图纸加工了引入端倒角。2 内孔是否清理了毛刺,锐边是否倒圆。3  加工残渣,例如:碎屑,污垢和杂质是否去除。4 螺纹尖端是否有覆盖。5  密封件和元件是否加了润滑油或润滑脂。6  不要使用含固体添加剂如含二硫化钼或者硫化锌的润滑油。
以下分别是:装有O型密封圈的活塞杆的安装,装有O型密封圈的活塞的安装。
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以下分别是:通过横向内孔的O型密封圈的安装,O型密封圈安装和工作时的接触压力
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初始压缩量
O型密封圈在沟槽中的初始压缩量,对于确保其用作主要或次要密封元件的功能非常关键。初始压缩量可以: 实现初始密封能力; 补偿加工误差; 确保规定的摩擦力; 补偿压缩变形; 补偿磨损。动密封场合:6~20%  ;静密封场合:15~30%
O型密封圈的选型
内圈密封:认真选择适当规格的O型密封圈,保证其内经的d1与被密封的直径d5的偏差最小。外圈密封:认真选择适当的O型密封圈,保证其内径d1小于等于密封沟槽直径d3。

轴向安装(静密封):在安装轴向静密封时,O型密封圈规格的选择应该考虑压力的作用方向。当压力来自于内部时,O型密封圈的外经应该比沟槽外径d7大1~2%。当压力来自于外部时,O型密封圈的内径应该比沟槽内径d8小1~3%。
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星型密封圈
星型密封圈又称X型密封圈是一种具有四唇密封截面的密封元件。
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星型圈尺寸设计标准与O型圈相同。由于它的密封唇之间可以形成润滑容腔,减少了摩擦阻力和启动阻力;而且由于它的飞边位置在截面的凹处,所以密封效果相对较好,应用场合完全可以替换O型圈。

星型圈是一种双向密封原件,星型圈的径向或轴向的初始压缩量,决定星型圈的初始密封能力。系统压力作用于星型圈所产生的力,就是其总的密封力;该密封力随系统压力升高而增大。在压力作用下,星型圈的形状和具有高表面张力的液体相仿。压力朝着各个方向等值传递。
安装方法:
星型密封圈可以采用多种方法安装到元件中。知型网提醒注意,在设计阶段,就应当考虑星型圈的安装问题。为了避免安装过程损坏星型圈,就应当尽可能避免星型圈穿过锐边或内孔。当滑动距离较长时,密封件应尽可能设计成凹槽,或者,适当布置密封件,保证滑动较短距离。
径向密封:内圈密封:认真选择适当规格的星型密封圈,保证内径d1与被密封的直径d5之间的偏差最小。外圈密封:认真选择适当规格的星型密封圈,保证其内径d1与沟槽底径d3之间的偏差最小。

轴向密封:在轴向密封安装过程中,考虑压力大小和方向,去选择不同尺寸的星型圈。压力来自内部,星型圈的外径应该比沟槽外径d7大1~2%。压力来自外部时,星型圈的内径应该比沟槽内径d8小1~3%。
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挡圈
保护和支承元件。挡圈没有密封功能,如其名称所指,它们是保护和支承元件,用耐挤压的材料制成,通常是矩形截面。它们与弹性的密封件一起装在沟槽中,最好是和相应的O型圈用在静态密封用途中。由于挡圈在沟槽中的紧配合,它们防止受压的弹性密封件被挤压进入密封间隙。
挡圈材料:
标准挡圈使用PTFE纯料来制造。考虑到PTFE纯料有冷流特点,这些挡圈只能用于轻型负载和中等负载,对更大的负载要求,要使用带有填充物(玻璃纤维,青铜,碳等)的PTFE材料,针对耐高压的密封,要使用由专门改进的热塑材料制成的挡圈。
优点: 在高压用途中使用的O型圈; 使用硬度低的O型圈材料; 径向密封间隙的补偿; 用于内部和外部密封用途; 可以往复和旋转运动; 用于温度波动大时的补偿; 静态和动态用途。

以下是O型圈与挡圈配合使用的情景,如图所示,挡片挡圈应根据压力的方向来安装,对于双向运动(双向压力)的场合,应采用双向挡圈。
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评分

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发表于 2018-6-2 10:27:09 | 显示全部楼层
学习了

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发表于 2018-6-2 10:39:48 | 显示全部楼层
讲的很详细,上次我们用过石墨密封,感觉也很好用
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发表于 2018-6-2 10:40:31 | 显示全部楼层
这个值得研究,小小密封圈,大学问。
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发表于 2018-6-2 12:37:41 | 显示全部楼层
最近还遇到过V型圈
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发表于 2018-6-2 13:04:24 | 显示全部楼层
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发表于 2018-6-3 12:14:14 | 显示全部楼层
讲的很细致,赞一个
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发表于 2020-8-21 13:50:46 | 显示全部楼层
挡圈没查到标准,不知楼主有没有
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发表于 2021-3-26 18:19:43 | 显示全部楼层
学习学习
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发表于 2021-4-1 19:31:20 | 显示全部楼层
小知识,大道理,学习了。
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