进口橡胶O型密封圈材质氟胶和丁晴的区别
一、O型密封圈材质氟胶和丁晴的区别
很多时候O型圈使用的环境都是油、酸、化学品充斥的并伴有长期的摩擦,而密封圈的作用就是为了封住中这些油脂、酸碱、化学品的泄漏并起到减震的作用,更具不同的工作环境有可以分为耐高温密封圈、耐腐蚀密封圈、高耐磨密封圈等多种叫法。其实在很多时候大家较为困惑是O型圈到底应该使用哪种材质。其实能采用材质很多,比如:天然橡胶、聚氨酯橡胶、丁晴橡胶、氟橡胶等几乎所有的材质,但是一般只是用丁晴橡胶和氟橡胶就足够使用了。
一、O型圈设计的两个参考原则
1、压缩率W:
通常用:W= (do-h)/do%表示,其中do表示O型圈在自由状态下的截面直径(mm);h表示O型圈槽底与被密封表面的距离,即压缩后的截面高度(mm)。在选取压缩率时,以下三个方面的因素应给以重视:(1)要有足够的密封接触面积(2)摩擦力尽量小 (3)尽量避免变形。
一般静密封压缩率大于动密封,但其极值应小于30%。静密封:圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样,一般取W=10%~15%;平面密封装置取W=15%~30%。动密封分为三种情况:
a.往复运动密封一般取W=10%~15%。
b.旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应,一般来说,旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%~5%,外径的压缩率W=3%~8%。
c.低摩擦运动用,为了减小摩擦阻力,一般均选取较小的压缩率,即 W=5%~8%。此外,还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外,允许的大膨胀率为15%,超过这一范围说明材料选用不合适,应改用其他材料的O型圈,或对给定的压缩变形率予以修正。压缩变形的具体数值,一般情况下,各国都根据自己的使用经验制订出标准或给出推荐值。
2、拉伸量
O型圈在装入密封沟槽后,一般都有一定的拉伸量。与压缩率不同,拉伸量的大小对密封性能和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致安装困难,同时也会因截面直径do发生变化而使压缩率降低,以致引起泄漏。拉伸量:α=(d+do)/(d1+do)式中d——轴径(mm);d1——O形圈的内径(mm);do——O形圈的截面直径(mm)。
接触宽度:装入密封沟槽后,其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与轴的接触宽度都和密封性能和使用寿命有关,其值过小会使密封性受到影响;过大则增加摩擦,产生摩擦热,影响寿命。变形后的宽度BO(mm)与O型圈的压缩率W和截面直径dO有关,可用下式计算:BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%);O型圈与轴的接触面宽度b(mm)也取决于W和dO:b=( 4W2+0.34W+0.31)dO ( W取10%~40%)。对摩擦力限制较高的密封,如气动密封、液压伺服控制元件密封,可据此估算摩擦力。
二、气动液压O型圈密封件密封方式
1、动密封与静密封
密封偶合面间显着的区别是有无相对运动,静密封的密封偶合面间没有相对运动,动密封的密封偶合面有相对运动。这两种不同密封工作状态,对O型圈密封件的要求有许多区别。动密封除了要承受介质压力外,还必须耐受相对运动引起的摩擦、磨损;既要保证一定的密封,又要满足运动性能的各项要求。
静密封有可以分为:平面密封(轴向密封)和圆柱密封(径向密封),泄漏间隙分别是轴向间隙和径向间隙;平面密封,根据介质压力作用于密封圈的内径还是外径,又有受内压与受外压(外流式和内流式)之分,介质分别从内项外或从外项内泄漏。
根据密封偶合面间是滑动还是旋转运动,动密封又分为往复动密封与旋转动密封。往复动密封为常见,如液压、气动缸中的活塞与缸筒之间的密封,活塞杆与缸盖以及滑阀的阀心与阀体之间的密封,这是一种简单和通用性广的动密封型式。
根据O型圈密封件与密封面的接触关系,往复动密封又可分为孔用密封(或称外径密封)与轴用密封(或称内径密封)。孔用密封的密封件与孔有相对运动,轴用密封的O型圈密封件与轴有相对运动。
2、成形填料密封
按密封用件的形状、型式,密封分为成形填料密封和胶密封、带密封、填料密封。成形填料密封泛指用橡胶、塑料等材料压模成形的环状密封圈,如O形密封圈、Y形密封圈等。其结构简单紧凑、品种规格多、工作参数范围广、使用方便,是液压系统中使用多的一种密封形式。既用于静密封也用于动密封。胶密封是在结构复杂且不利施工的间隙涂膏状液态密封胶,带密封是在管接头等处缠绕橡塑薄膜,堵塞接触面的不规则缝隙;填料密封是以固态软质材料堵塞泄漏通道的密封方法,用于动密封。这是一种古老的密封方式,现在液压、气动中已不太使用,但在离心泵、压缩机、制冷机等设备的往复运动轴上仍有很好的使用。
3、接触密封与非接触密封
动密封根据密封偶合面的接触型式分为接触型与非接触型密封。接触型密封靠密封件在强制压力作用下,贴在密封面上。密封面与密封件之间处于仅有一层极薄的油膜隔开的摩擦接触状态。这种密封方式密封性好,但受摩擦、磨损条件的限制,密封面相对速度不能太高。液压、气动中的大多数往复动密封都属于这种情况。接触式密封又分为压缩型密封和压力赋能型密封。压缩型密封靠挤压装在填料箱中的填料,使其沿径向扩张,紧压在轴或孔上实现密封。压力赋能型密封是一种有自封能力的密封,成形填料密封圈中的O形圈、Y型圈等属于这种密封。它们的工作原理是将密封圈装入沟槽中,并施以一个预压力,当密封件在一个方向受到密封介质的压力作用后,密封件进一步变形,接触压力增加,一适应被密封介质压力的增加,保证密封。
三、丁晴橡胶O型圈的耐油性能
许多合成橡胶遇油会发生膨胀,或因工作油液中所含的添加剂作用而加速劣化。如果材料在某种介质中膨胀太大,或性能明显劣化,则说明这两种物质不相容。所以液压气动用丁晴耐油O型圈时,首先考虑的就是材料与密封介质的相容性。液压用密封要考虑对工作介质的适应性;气动用密封也要考虑对润滑剂的耐性能。
膨胀是指材料遇油后体积发生变化的现象。橡胶的膨胀性能用膨胀率表示,膨胀率是橡胶浸泡前后的体积变化率。材料膨胀后,密封尺寸关系发生较大变化,加剧摩擦、磨损,并且强度明显降低。除膨胀之外,油液对橡胶的硬度、伸长率和残余变形等物理、力学性能均有显着的影响,使橡胶软化、收缩和分解,橡胶性能劣化。这是因为,为了改善O型圈的丁晴橡胶性能,一般都在橡胶中加入增塑剂,橡胶与油液接触后,油液会吸收橡胶中的增塑剂,随着橡胶中的增塑剂逐渐被溶解,液体侵入,结果橡胶体积、重量改变,弹性降低。
测定膨胀是考察相容性的一项基本试验。如果不考虑劣化,对材料的膨胀,用作动密封不能超过,静密封不超过,垫片可接受的材料膨胀率。密封件使用中的实际体积变化比膨胀