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O 型圈:特點、密封形式與材料選用全解析

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O 型圈是一種具有小截面的圓環(huán)形密封元件,其常用截面通常為圓形。主要制作材料為合成橡膠,在液壓工程領(lǐng)域,它是應(yīng)用蕞多且常見的密封件,主要用于靜密封以及滑動密封。與其他密封件相比,O 型圈具有如下特點:

a. 具備強大的密封性,使用壽命較長。

b. 單個 O 型圈就能夠在兩個方向上發(fā)揮密封作用。

c. 對于油液、溫度和壓力具有良好的適應(yīng)能力。

d. 動摩擦阻力相對較小。

e. 體積小、重量輕,成本也較低。

f. 密封部位的結(jié)構(gòu)簡便,安裝和拆卸都非常方便。

g. 既能夠用作靜密封,也能夠用于動密封。

h. 其尺寸和溝槽已經(jīng)實現(xiàn)了標準化,在選用和外購方面十分便捷。

然而,O 型圈也存在一定的缺點,例如在進行動密封啟動時,摩擦阻力較大,約為動摩擦力的 3 至 4 倍,并且在高壓環(huán)境下容易被擠入間隙。

O 型圈的密封形式豐富多樣:

1. 按照密封件與被密封裝置的相對運動狀態(tài)來劃分,可以分為靜密封、往復(fù)動密封、轉(zhuǎn)動密封和開關(guān)密封。

2. 根據(jù) O 型圈在矩形溝槽中壓縮密封配合的壓縮量大?。ㄒ簿褪撬删o程度),能夠分為壓緊套緊、液動、氣動、轉(zhuǎn)動這 5 種基本密封配合,此外在端面倒角槽中還有擠緊密封配合。除此之外,還存在滑動密封和浮動密封這兩種特殊的密封方式。

3. 依照被密封件的結(jié)構(gòu)進行分類,涵蓋了端面密封(也就是軸向密封)、角密封(包括孔端面倒角密封、軸端面倒角槽密封)、圓柱密封(即徑向密封,包含圓柱內(nèi)徑密封(活桿密封)、圓柱外徑密封(活塞密封))、圓錐面密封和球面密封。

在選用 O 型圈的材料時:

O 型圈材料的選擇需要主要考慮以下幾個要點:

1) O 型圈的工作狀態(tài),即判斷其是用于靜密封、動密封還是滑動密封。

2) 機器的工作狀態(tài),需要明確機器是處于連續(xù)工作狀態(tài)還是斷續(xù)工作狀態(tài),并考慮每次斷續(xù)的時間長短,同時還要判斷是否有沖擊載荷作用于密封部位。

3) 工作介質(zhì)的情況,要確定工作介質(zhì)是氣體還是液體,并考慮其物理和化學(xué)性能。

4) 工作壓力方面,要考量壓力的大小、波動幅度和頻率,以及瞬時出現(xiàn)的蕞大壓力等因素。

5) 工作溫度,包括瞬時出現(xiàn)的溫度以及冷熱交替出現(xiàn)的溫度。

6) 價格與來源。

一般來說,耐油通常選用丁腈橡膠,耐天候和臭氧可使用氯丁膠,耐熱則選用丙烯酸酯膠或氟橡膠,耐高壓、耐磨宜用聚氨酯橡膠,耐寒同時又耐油可用共聚氯醇橡膠等。

總的來說,O型圈通過壓縮變形、閉合密封和膨脹回彈的機制,實現(xiàn)了可靠的密封效果。這種簡單而有效的密封原理使得O型圈廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備和工業(yè)領(lǐng)域中。

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