1、 动态密封原理

动态密封包括往复运动密封和旋转运动密封

往复运动:主要靠自封作用。O型圈的接触压力随介质压力增大而增大,导致介质压力成为O型圈密封的主要因素,既借流体(介质)的压力通过O型圈叠加到接触面上形成的密封为“自封”,是一种十分有效的密封形式

旋转密封:它是利用焦耳热效应(橡胶在拉伸时生热,而橡胶在伸张状态下受热又发生收缩的效应为焦耳热效应)来达到密封的,在装配时给O型圈5%-8%的伸缩率,使O型圈强迫与密封轴接触。当轴旋转时,O型圈便发生收缩,而收缩值一般在4%-5%,即抵消大部分的压缩率,仅剩少量部分,于是靠O型圈与旋转轴之间的油膜达到密封。

四、O型圈选用时的考虑因素

O型圈在使用中需要考虑具体工况及使用条件,温度及压力都会对O型圈密封产生效应及损耗。所以在使用O型橡胶密封圈中需要考虑的共有以下4点:

1、工作介质和工作条件

在具体选取O型圈材质时,首先要考虑与工作介质的相容性,其次综合考虑密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合,需考虑由于摩擦引起的温升。不同的密封件材料,其物理性能和化学性能都不一样

2、密封形式:

按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封,按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时,对于轴用密封,应使O型圈内径与被密封直径间的偏差尽可能小;对于孔用密封,应使其内径等于或略小于沟槽直径。轴向安装时,还需考虑压力方向。内部压力时,O型圈外径应比沟槽外径大约1%~2%,外径压力时,应使O型圈内径比比沟槽约小1%~3%。

3、影响密封性能的其他因素

1) O型圈的硬度:O型圈材质的硬度是评定密封性能重要的指标,O型圈的硬度决定了O型圈的压缩量和沟槽允许挤出间隙。

2) 挤出间隙:允许挤出间隙和系统压力、O型圈截面直径及材料的硬度有关,通常,工作压力越高,允许挤出间隙取值小。如果间隙超过允许范围,会导致O型圈挤出甚至损坏

3) 压缩变形:有压力的情况下,为防止出现塑性变形。O型圈允许的大压缩量在静密封中约为30%,在动密封约为20%。

4) 预压缩量:为了保证O型圈的沟槽中的密封性,应预留一个初始的压缩量,相对于截面直径的预压缩量,通常在静密封中约为15%~30%,在动密封中约为9%~25%。

5) 拉伸与压缩:对于孔用密封,O型圈处于拉伸状态,允许拉伸量为6%,对于轴用密封,O型圈沿周长方向受压缩,允许周长压缩量为3%。

4、O型圈用作旋转轴密

O型圈作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封,当圆周速度低于0.5m/s时,O型圈的选择可按正常设计标准;当圆周速率大于0.5m/s时,需要考虑拉长的橡胶圈受热后收缩的现象,应选择密封圈使其内径比被密封轴径约大2%。