O型密封圈因為其密封性能好,結構緊湊、使用壽命長、動庫擦阻力小以及制造簡單、裝拆方便、成本低等優點得到了廣泛的應用。目前我國的密封圈生產比較雜亂,執行的標準也有不同,同時對不同材料密封圈的使用上不太清楚。針對這個問題,文中提出了一些解決方法。
液壓系統的密封圈的使用是否可靠、合理,對系統的影響很大。目前有密封圈和密封結構新標準和舊標準并存的情況,機械設計手冊與密封件使用手冊引用資料不一致,還有部分特定液壓元件或系統的使用經驗結論不一致性問題。
O形圈作為往復式密封,結構緊湊、尺寸小,可以降低元件價格。主要用在:
1)
低壓液壓元件中,一般限于短行程和10MPa左右的中等壓力。
小直徑、短行程以及中等壓力的液壓滑閥中。
O形圈作為往復動密封最適合小直徑、短行程、中低壓力的應用場合。在液壓元件中,用O形圈作主要動密封,一般限于短行程和10MPa左右的中低壓力。O形圈不適合用作速度非常低的往復動密封和單獨作為高壓往復動密封。這主要是因為在這種條件下摩擦較大,會導致密封過早失效。在任何型式應用中,都要根據密封件的額定數據或能力來使用,并且要裝配得當,才能得到滿意的性能。
在液壓轉動與系統中,往復動密封是一種最常見的密封要求。動力缸活塞與缸體、活塞干預缸蓋以及各類滑閥上都用到往復運動密封。縫隙由圓柱桿與圓柱孔形成,桿在圓柱孔內軸向運動。密封作用限制流體的軸向泄漏。用作往復運動密封時,O形圈的預密封效果和自密封作用與靜密封一樣,并且由于O形圈自身的彈力,而具有磨損后自動補償的能力。但由于液體介質密封時,由于桿運動速度、液體的壓力、粘度的作用,情況比靜密封復雜。
當液體在壓力作用下,液體分子與金屬表面互相作用,油液中所含的“極性分子”在金屬表面上緊密而整齊的排列,沿滑移面與密封件間形成一個強固的邊界層油膜,并且對滑移面產生極大的附著力。該液體薄膜始終存在于密封件與往復運動面之間,它亦起一定的密封作用,并且對運動密封面的潤滑是非常重要的。但是對泄漏來講是有害的。但往復運動的軸向外拖出時,軸上的液體薄膜便與軸一起拉出,由于密封件的“擦拭”作用,當往復運動的軸縮回時,該液體薄膜便被密封元件阻留在外面。隨著往復運動行程次數增多,阻留在外面的液體就越多,最后形成油滴,這就是往復運動式密封裝置的泄漏。由于液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低,油膜厚度相應減小,所以液壓設備在低溫下啟動時,運動開始時的泄漏較大,隨著運動過程中因各種損失引起溫度升高,泄漏量有逐漸降低的趨勢。
在旋轉運動密封中,通常采用油封和機械密封。但是油封的使用
壓力較低,而且與O形圈相比,顯得過大和復雜,工藝性也差。機械密封雖然可用于高壓(40MPa)、高速(50m/s)及高溫(400℃),但是結構更加復雜、龐大,而且成本高,只適用于石油、化工等作用的一些重型機械設備上。
O形圈用于旋轉運動存在的主要問題是焦耳熱效應。焦耳熱效應使高速的旋轉軸與O形圈的接觸處產生磨擦熱,生成的熱量使這些接觸部位的溫度不斷上升,橡膠材料受熱嚴重變形,壓縮量與伸長量發生變化的現象。發熱還加速密封材料老化,降低了 O形圈的使用壽命;破壞密封油膜,由此引起斷油現象,加速密封的磨損。
適合多種不同的密封介質:油、水、氣、化學介質或其它混合介質通過選用合適的橡膠材料和適當的配方設計,實現對油、水、空氣、煤氣及各種化學介質有效的密封作用。溫度使用范圍廣(- 60 ℃~+ 220 ℃),固定使用時壓力可達 1500Kg/cm2( 與補強環并用 )。