機(jī)械密封的基本知識(shí)(參考版)
2025-06-27 18:33本頁(yè)面
【正文】 單位（mm） –82。線(xiàn)徑=d2O形密封圈由于其具有體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工藝性能好、適用范圍廣泛等特點(diǎn)，正廣泛地在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)式密封裝置中推廣。這樣就使O形圈的工作情況大為改善，可應(yīng)用于最高轉(zhuǎn)速達(dá)4m/s的旋轉(zhuǎn)軸的密封。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈設(shè)計(jì)成內(nèi)徑與旋轉(zhuǎn)軸直徑相等或稍大些，一般大3%~5%，在安裝O形圈時(shí)，從內(nèi)徑向里壓縮，并將斷面的壓縮量也設(shè)計(jì)得小一些，一般約為5%?；谏鲜銮闆r，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈進(jìn)行了廣泛深入的研究。發(fā)熱還加速密封材料老化，降低了O形圈用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)存在的主要問(wèn)題是焦耳熱效應(yīng)。但是油封的使用壓力較低，而且與O形圈相比，顯得過(guò)大和復(fù)雜，工藝性也差。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用密封這主要是因?yàn)樵谶@種條件下摩擦較大，會(huì)導(dǎo)致密封過(guò)早失效。在液壓元件中，用O形圈作主要?jiǎng)用芊?，一般限于短行程?0MPa左右的中低壓力。 3）氣動(dòng)滑閥和氣動(dòng)缸中。 1）低壓液壓元件中，一般限于短行程和10MPa左右的中等壓力。主要用在：由于液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低，油膜厚度相應(yīng)減小，所以液壓設(shè)備在低溫下啟動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的泄漏較大，隨著運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因各種損失引起溫度升高，泄漏量有逐漸降低的趨勢(shì)。但往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸向外拖出時(shí)，軸上的液體薄膜便與軸一起拉出，由于密封件的“擦拭”作用，當(dāng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸縮回時(shí)，該液體薄膜便被密封元件阻留在外面。該液體薄膜始終存在于密封件與往復(fù)運(yùn)動(dòng)面之間，它亦起一定的密封作用，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)密封面的潤(rùn)滑是非常重要的。但由于液體介質(zhì)密封時(shí)，由于桿運(yùn)動(dòng)速度、液體的壓力、粘度的作用，情況比靜密封復(fù)雜。密封作用限制流體的軸向泄漏。動(dòng)力缸活塞與缸體、活塞干預(yù)缸蓋以及各類(lèi)滑閥上都用到往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封。這是因?yàn)楹铣上鹉z在低溫下要壓縮，所以靜密封O形圈的預(yù)壓縮量應(yīng)考慮補(bǔ)償它的低溫收縮量。所以，O形圈裝入密封溝槽后，其斷面一般受到7%—30%的壓縮變形。這種靠介質(zhì)本身壓力來(lái)改變O形密封圈接觸狀態(tài)，使之實(shí)現(xiàn)密封的性質(zhì)，稱(chēng)為自封作用。由于一般K≥1，所以Pm＞P。 K——壓力傳遞系數(shù)，對(duì)于橡膠制O形密封圈K=1； Pp=K Pm=Po+Pp即使沒(méi)有介質(zhì)壓力或者壓力很小，O形密封圈靠自身的彈性力作用而也能實(shí)現(xiàn)密封；當(dāng)容腔內(nèi)充入有壓力的介質(zhì)后，在介質(zhì)壓力的作用下，O形密封圈發(fā)生位移，移向低壓側(cè)，同時(shí)其彈性變形進(jìn)一步加大，填充和封閉間隙δ。 O形密封圈裝入密封槽后，其截面承受接觸壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生彈性變形。 在靜密封中以O(shè)形圈應(yīng)用最為廣泛。用于靜密封時(shí)的密封原理O形密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形，在密封接觸面上造成接觸壓力，接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，則不發(fā)生泄漏，反之則發(fā)生泄漏。 與其它密封型式相比，O形密封圈具有以下特點(diǎn)：它的適用范圍很寬，如果材料選擇得當(dāng)，可以滿(mǎn)足各種運(yùn)動(dòng)條件的要求，105Pa的真空到400MPa高壓；溫度范圍可從60℃到200℃。O形密封圈是液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)中使用最廣泛的一種密封件。3）2）1）但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造較困難。自緊密封的特點(diǎn)是壓力越高，密封元件在接觸面的壓緊力就強(qiáng)制密封是依靠聯(lián)接件（螺栓）的預(yù)緊力來(lái)保證壓力容器的頂蓋、密封元件和圓筒體端部之間具有一定的接觸壓力，以達(dá)到密封的目的。但考慮到溫度和散熱，周速應(yīng)限制在60～80m/s，此時(shí)還要考慮極限耐壓能力。4）周速。磁流體密封極限真空度取決于載液的揮發(fā)度，107Pa超高真空技術(shù)的要求。因?yàn)闇囟壬撸扯冉档?，功率消耗也就降低，這是有利的一面。2）溫升。為此，應(yīng)選用蒸汽壓低的載液，使蒸發(fā)損失為最小值。磁流體由磁性微粒、表面活性劑和載液3部分組成，載液的蒸發(fā)是決定密封極限旋轉(zhuǎn)頻率和使用壽命的主要因素。磁流體密封在工作時(shí)會(huì)受到下列條件的限制：前者磁束集中于間隙處并貫穿轉(zhuǎn)軸而構(gòu)成磁路，而后者磁束比不通過(guò)轉(zhuǎn)軸，只是通過(guò)密封間隙中的磁流體而構(gòu)成磁路。圓環(huán)形永久磁鐵，極靴和轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的磁性回路，在磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下，把放置在軸與極靴頂端縫隙間的磁流體加以集中，使其形成一個(gè)所謂的“O”形環(huán)，將縫隙通道堵死而達(dá)到密封的目的。穩(wěn)定性是磁流體各種特性存在的前提。磁流體是一種叫膠體溶液。3）載液（溶媒）。1）固體鐵磁體微粒（Fe3O4）；）在水、油類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)等液體中進(jìn)行穩(wěn)定分散的一種膠態(tài)液體。1995年由美國(guó)帕佩爾（Papell）發(fā)明的磁性流體，是把磁鐵礦等強(qiáng)磁性的微細(xì)粉末（約100amp。此外，雜質(zhì)進(jìn)入液壓介質(zhì)中，也會(huì)影響操作閥和泵的功能，在最壞的情況下，也可能損壞這些裝置。防塵密封對(duì)保護(hù)關(guān)鍵性的液壓設(shè)備是十分重要的。防塵密封的材料，油壓機(jī)械多用橡膠，氣壓機(jī)械多用毛氈，飛機(jī)和寒帶工作的油缸為了對(duì)付活塞桿外部結(jié)冰而用金屬，化工部門(mén)為防止活塞桿上的粘著物也用金屬。但是在粉塵嚴(yán)重或是為了保護(hù)其他密封件時(shí)，常常使用專(zhuān)門(mén)的防塵密封。防塵密封5）拆卸容易，檢修方便。3）油封的安裝位置小，軸向尺寸小，容易加工。1）它常用于各種機(jī)械的軸承處，特別是滾動(dòng)軸承部位。油封J形密封圈的是用于活塞桿密封。J形和L形密封圈，都是用于工作壓力不大于1MPa的氣壓或液壓機(jī)械設(shè)備的密封。由于有各種性能的要求，所以鼓形密封圈的結(jié)構(gòu)也不可能是一致的。鼓形密封圈又稱(chēng)活塞密封圈，它是為單向和雙向工作的活塞而設(shè)計(jì)的。Y形圈的純短，底部厚，這是為了克服U形圈常常不能穩(wěn)定安放而設(shè)計(jì)的，同時(shí)可增大唇的強(qiáng)度，以免唇根部被撕裂。Y型密封圈5）當(dāng)填料不能從軸向裝入時(shí)，可以開(kāi)切口使用，只要安裝時(shí)將切口互相錯(cuò)開(kāi)，不影響密封效果。3）可以多圈重疊使用，并通過(guò)調(diào)節(jié)壓緊力來(lái)獲得最大
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