O形橡胶密封圈的应用.pdf

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0形橡胶密封圏的应用
单丽鹃
(南车青岛四方机车车辆有限公司,山东青岛266031)
摘要:分析了O形橡胶密封圈的众多优点及工作原理、技术要点及在试压机上的实际应用。
关键词:O形橡胶密封圈;气缸套;试压
中图分类号:TQ336.42
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2015)05-0187-02
0引言
30形橡胶密封圏工作原理
180柴油机是机车、调车主要动力来源,气缸套是柴
0形密封圈的密封机理,不像矩形截面密封环那么
油机重要受力部件,它的设计要求是在常温水压历经5min直观,但机理是一样的。当0形密封圈安装后,它的表面
密封试压达到12MPa的压力。这属于密封的中高压力。接触应力P,按抛物线分布;介质压力作用后,初始接触
由于气缸套的试压一直采取上下两端面密封,理论的端应力与介质压力相叠加,形成新的接触压力,6n>P,从而
面密封压力是12 MPAXXTR2=305kN,但实际上来自压力使介质得到严密的密封(如图1所示)。
机的压力不到200kN,因气缸套下端端面一周很尖,不管
采用什么材质的橡胶垫密封,只要一加压力就会被切断
P
根本达不到气缸水压的技术要求;后来改用石棉垫密封
介质
虽不能马上断裂,但并不耐用,试压3-4个气缸套,就得
更换石棉垫;改用紫铜密封垫,也只能达到8MPa以下。这
样密封材料繁更换,不不达标,反而造成人力物力的
极大浪费。综上所述,目前急需更换经济实用的密封元件。
10形橡胶密封圈的广泛应用
图1工作原理
通过不断研究学习,发现随着合成橡胶的发展,国内
外对O形橡胶的密封和使用都有着深刻的研究,它的结40形橡胶密封圏的技术要点
构简单,密封良好,使用方便,已被广泛应用在液压、汽动
虽然O形橡胶密封圈的各部尺寸及公差标注,我国
机械、化工和真空设备等多种机械上。虽然密封圈不像数都已标准化,安装0形橡胶圈的矩形沟糟各部尺寸都有
控、电子等新技术那样新奇奥妙.被人重视。但0形橡胶一定范畴的经验公式,使得设计很方便,但是实际应用并
密封从19世纪开始,在各国的工业中都起着重要作用。不那么简单,必须根据密封机械自身的技术要求:有动静
特别在目前我国技术水平同先进国家还有差距的情况密封之分,动密封分往复和旋转密封,静密封分转动和固
下,0形橡胶密封圈将在一段很长时间内,仍将为工业密定密封;深入了解O形密封圈性能和安装时的技术要求,
封担负重任。
如安装0形密封圈的沟槽在轴上还是在孔上,安装位置
20形橡胶密封圈的优点
不同,选用的数据也不同。特别是沟槽的宽B、深都是
从0形橡胶密封的形状上看,它的制作工艺比同由经验公式来确定,而经验公式数据规定的只是一个范
类型密封元件简单得多,首先是设计和制模都相对简单,围,本身就是经验所得,所以应用时必须实验确认密封是
起膜容易,装取方便,易于发现破裂和损伤,压缩复原性否可靠,才能生产,应灵活应用,不能生搬硬套,才能取得
大,永久变形小,有适当的机械强度,受介质影响后,机械良好的应用效果。按试压机是静密封的固定密封,沟槽在
强度变化小,耐热耐寒性,吸振性好,摩擦因数小,即耐磨轴上,选取各数据如下:
性好,漏损小,它的体积小、変化小,在动力液压中有极好4.7O形橡胶圈自由状态下的横截面直径d
的稳定性,密封不受动力影响,难以溶解软化和硬化,与
开始参照国标O形橡胶圈HG4-33-66,取de=10mm,
金属接触不相互作用(如黏着、腐蚀等),价格便宜成本试压失败,后又选d=8.5m仍然失败,两次失败造成了
低;另外,O形密封圈的内外径和截面直径及公差尺寸的人力物力极大的损失。经过反复深入学习研究,从文献特
标注,我国都已标准化,对放O形密封圈的矩形沟槽、槽別别是国标GB3452.1-82,GB3492.1-1992,CGB/T3552.1
宽B,槽深,都规定了一定范時的经验公式,槽口r和槽2005…中发现一个引人注意的问题,所有的新国标都
底的R、粗糙度、公差等都有相应的规定。设计很方便,密对d更新,山规定没有大于7mm的,最后经过初试取
封可靠,所以大家都选用0形橡胶密封圈。
材质为氟橡胶
机械工程师2015年第5期1187
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ON工芝/工装/目/断/測/维修/改造
4.2安装O形密封圈的矩形槽宽B
5形橡胶密封圈在柴油机气缸试压应用
O形橡胶圈浸泡或介质升温均会引起胶质O形圈膨5.1试压机的分析
胀,故沟槽宽余量不应太大,以避免密封圈过早密封失
试压装配结构如图4所示。
效,要求0形圈横截面积至少占矩形槽截面的85%,槽宽
必须大于0形圈压缩变形的最大直径,经长期实践,得经
接压力水放气
验公式B=dx(1.1~1.5),根据机械性能B=lox1,3=6.9mm。
压力机压力1
4.3密封轴与孔的狭窄通道间朦C
不同心度0.1
如O形圈橡胶密
封圈工作原理所述,
介质通过间隙时产生
沿程压力与初始压力
相叠加,形成新的接
触压力而得到密封
故与间隙值的大小、
长短面的加工精度等
180。
图2密封沟槽
有关,间隙小密封佳,
所取间隙如图3(轴
图4试压装配结构图
尺寸)、图4(孔尺寸)所示,最大间隙0.195mm。
1.压紧盖2.紫铜封垫3.缸套4.密封心轴5.螺栓
6六方托板7.0形橡胶密封圈8.安装平台
5.2试压机的组成
该机主要有平台、密封心轴、O形橡胶密封圈(170
5.3)、上压盖板,及盖板上装有连接进压水机的管道、阀门
和放气阀。其主要零件的材质心轴为45钢,平台和上压
H(槽深)
171.6"a
b1804
板为A3钢板,在盖板中心上方是压力机。
图3密封心轴
5.3主要零件加工
心轴加工工艺是普通常规工艺,但各尺寸按O形橡胶
4.4安装O形圈的沟槽深H
密封圈要点选用,心轴加工如图3。沟槽B=dx1.3=6.9mm,
它根据沟槽在孔上还是在轴上取值的不同,如在轴槽深H=dx.79=4.2m,此机属于固定静密封。沟槽口
上静密封H=(079-0.84)M,动密封=(0.82-0.88。如1mm,避免装配时损伤O形橡胶。槽底R=0.7mm,避免
沟槽在孔上,取值相对小些。这里取H=0.794=4.2mm。应力集中,心轴末注倒角1x45,密封心轴局部斜度2°,
H+C=4.2+0.195便于安装和避免缸套拉伤。
4.5O形圈的中心与沟槽中心相对位置的确定
5.4组装工艺
0形橡胶密封圈的总压缩量,是由内径变量+外径变
螺栓与平台是过盈Df压装,如图4,安装六方托板
量之和组成,因为0形橡胶密封圏由于截面中心和沟槽装密封心轴、再装O形橡胶密封阳。d。尽量选上偏差。再装
的中心的相互位置有上下或重合的3种不同情况,引起上气缸套,使平台局部斜面与缸套接触,便于承受压力机
了内外径压缩量不同。如:0形橡胶密封圏的截面中心在的压力,然后再放水、放气。水满后加压,关闭气閥,压力水
沟槽中心之上时,O形橡胶密封图的外径压缩量最大(此表到位,全过程历经5min,试压完毕,松开压力水管放水。
时0形橡胶密