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橡胶O型圈密封状态

发表时间:2020-09-18

橡胶O型圈密封运动状态
橡胶O形圈是一种断面呈圆形的圆环形密封件,在所有密封制品中是产量最大,标准化、系列化程度最高,使用最成熟的一类密封制品。
橡胶O型圈在流体密封中按其工作状态可分为静态密封和动态密封。
橡胶O型圈用于往复运动密封时,其密封机理也是自密封作用。


但由于橡胶O型圈处于运动状态,而且流体压力是从O形圈两面交替施加的,所以该过程极为复杂。通过活塞杆密封件的实验,基本熟悉了往复运动O形圈密封和泄露的机理。假如将O形圈和轴的表面放大,其表面会是凹凸不平的,尤其是橡胶O形圈的接触面则以其突出处与轴接触。当轴开始向右运动,由于轴将与其黏着的液体带进O形圈和轴之间的楔形狭窄区,这部分的液体压力将大于工作流体压力。假如这个压力大于O形圈的接触压力,橡胶O形圈便会被顶起,液体就侵进到凹处,从而造成泄露。当轴向相反方向运动时,因轴的运动方向与压力方向相反,沿轴运动方向的泄露就减小,两者之差就形成了往复运动中向外部的泄露。一般来说,液体黏度越大,轴速越大,这种滑动效果也就越大,泄漏也就越严重。
橡胶O形圈放入密封沟槽中,一侧或两侧是要求被密封的流体介质。不论是受周围机械结构的机械压力作用,还是受液压流体传递的压力作用,弹性体通过变型(弹性的或非弹性的)来补偿间隙,型成“零间隙”,或者说阻止了被其密封的流体的流动。橡胶的弹性补偿了制造和配合公差,其材料内部的弹性记忆是维持密封的重要条件。
从高分子角度看,橡胶O形圈材料的密封行为类似于黏度很高的流体,它具有把压力传递到与之接触的表面上的特性。当橡胶O形圈装在沟槽中使其断面受到一定程度的压缩(通常为8%-25%)时,便产生一个初始接触应力。在被密封流体(空气、水、油等)的压力极低或即是零的情况下,在高的流体压力下,橡胶O形圈被压向与压力方向相反一侧的沟槽角落,并产生堵塞流体泄露通道的应力分布,起到密封作用。即在大的流体压力下,密封的接触压力即是橡胶O形圈的初始接触应力与流体压力产生的接触应力之和。接触压力总是稍大于液体的工作压力,所以极大地进步了密封效果。
橡胶属热溶热固性之弹性体,塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同,其成型固化的温度范围,亦有相当的差距,甚至可因气候改变,室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件,需随时做适度的调整,若无,则可能产生制品品质的差异。

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