Y形圈的概述特點(diǎn)分類(lèi)密封原理及應(yīng)用

1、形圈的概述、特點(diǎn)、分類(lèi)、密封原理及應(yīng)用Y形圈概述Y形圈密封形式是唇形密封，屬于唇形密封圈的一種。唇形密封圈是指將密封圈的受壓面制成唇形并具有壓力強(qiáng)化密封作用的一類(lèi)密封件，結(jié)構(gòu)形式有V形、U形、Y形、L形、J形及各種特殊形狀。Y形密封圈的界面呈Y形，其摩擦系數(shù)較小，安裝簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于高、低液壓機(jī)械，水壓、氣動(dòng)機(jī)械的往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞或活塞桿密封。Y形圈可以通過(guò)改變斷面結(jié)構(gòu)和尺寸來(lái)適應(yīng)壓力和密封性能的要求。Y形圈的特點(diǎn)Y形密封圈的特點(diǎn)是壓力為1525MPa，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度為0.150.5m/s時(shí)密封性能較好，動(dòng)摩擦阻力較小。下圖所示為Y形密封圈的工作壓力范圍，工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度變化較大的場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)加擋圈

2、，以免在工作過(guò)程中密封圈扭轉(zhuǎn)而引起密封失效。往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度/(m/s)1/2擠出間隙/(f/2)/mm使用壓力范圍/MPa0.50.20-150.10-200.150.20-200.10-25Y形圈的工作壓力范圍Y形圈的優(yōu)、缺點(diǎn)如下（1）密封效果好，尤其用于解決低壓、泄漏。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、空間小。（3）可靠性較差，關(guān)鍵部位要慎重選擇，底部加擋圈可以提高抗壓力。（4）Y形圈作往復(fù)式活塞密封時(shí)，容易出現(xiàn)密封圈移位和“反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，內(nèi)壓過(guò)高時(shí)，也可能發(fā)生“膠料擠出”現(xiàn)象。Y形圈的分類(lèi)按有無(wú)油分：液壓Y形圈和氣動(dòng)Y形圈；按密封性質(zhì)分：軸用Y形圈和孔用Y形圈；按截面形式分：等高Y形圈和高低唇Y(jié)形圈；

3、按有無(wú)骨架分：無(wú)骨架Y形圈和有骨架Y形圈。 Y形密封圈密封原理 Y形密封圈依靠其張開(kāi)的唇邊貼于密封副偶合面。無(wú)內(nèi)壓時(shí)，僅僅因唇尖的變形而產(chǎn)生很小的接觸壓力。在密封的情況下，與密封介質(zhì)接觸的每一點(diǎn)上均有與介質(zhì)壓力相等的法向壓力，所以唇形圈底部將受到軸向壓縮，唇部受到周向壓縮，與密封面接觸變寬，同時(shí)接觸應(yīng)力增加。當(dāng)內(nèi)壓再升高時(shí)，接觸壓力的分布形式和大小進(jìn)一步改變，唇部與密封面配合更緊密，所以密封性更好，這就是Y形圈的“自封作用”。由于這種自封作用，一個(gè)Y形圈能有效的封住32MPa的高壓。 壓力賦能型密封的有效密封壓力等于預(yù)壓力與流體壓力之和。Y形密封圈通過(guò)唇邊的作用將流體壓力有效作用于密封，其預(yù)壓

4、力可以降到很小值，并且流體壓力越高，預(yù)壓力的效用越小，在高壓場(chǎng)合，預(yù)壓力的作用可以忽略不計(jì)。這時(shí)降低密封摩擦力是有利的，因?yàn)槊芊饽Σ亮εc密封接觸壓力成正比。所以Y形密封圈在保證密封的同時(shí)，摩擦力小于擠壓型密封。 Y形密封圈主要用于往復(fù)密封，由其工作原理可知，Y形圈安裝時(shí)，唇口要對(duì)著壓力高的一側(cè)，才能發(fā)揮作用，所以Y形密封圈只能單向起作用。 當(dāng)偶合件以工作速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在密封唇與滑移面之間形成一層密封油膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦條件，減小磨損；油膜在氣動(dòng)密封中起密封作用。在液壓元件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)件伸出與縮進(jìn)時(shí)油膜厚度是不同的，這一油膜厚度差積聚會(huì)造成泄漏。所以，Y形圈正常工作時(shí)，也

5、有極少量泄漏發(fā)生，往復(fù)速度大時(shí)，泄漏量大。這是因?yàn)橥鶑?fù)速度大時(shí)，往復(fù)次數(shù)變得很頻繁，同時(shí)油膜的流體動(dòng)力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速積聚作用。當(dāng)工作油的粘度增大時(shí)，油膜厚度因此增加，往復(fù)速度所造成的泄漏量也增大。但是由于液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低，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，泄漏量會(huì)逐漸減少。 活塞在往復(fù)行程中的泄漏情況是不同的。當(dāng)內(nèi)壓較低時(shí)，抽出行程中的泄漏量隨內(nèi)壓增大而增大；壓入行程中隨內(nèi)壓增大而減小。當(dāng)內(nèi)壓足夠大時(shí)（約大于7.5MPa），泄漏不再隨內(nèi)壓而變化。 當(dāng)Y形密封圈內(nèi)壓p1較低時(shí)，摩擦力隨內(nèi)壓增大而增大。當(dāng)內(nèi)壓足夠大時(shí)，摩擦力不再有很大變化。如潤(rùn)滑良好，甚至有下降趨勢(shì)。國(guó)外關(guān)于Y形圈的起動(dòng)摩擦試驗(yàn)結(jié)果表明起動(dòng)摩擦與停車(chē)時(shí)間關(guān)系不大，這是與O形圈最大的區(qū)別。 這對(duì)于斷續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械是極為有利的。同時(shí)在內(nèi)壓較低時(shí)，起動(dòng)摩擦隨內(nèi)壓得增大而增大，當(dāng)內(nèi)壓超過(guò)5MPa時(shí)，起動(dòng)摩擦將與內(nèi)壓無(wú)關(guān)。所以對(duì)于高壓斷續(xù)的機(jī)械，不會(huì)有起動(dòng)摩擦過(guò)大的問(wèn)題。密封唇邊磨損后，因介質(zhì)壓力的作用，唇邊具有一定的自動(dòng)補(bǔ)償能力。 Y型密封圈應(yīng)用范圍： 廣泛應(yīng)用于往復(fù)動(dòng)密封裝置中，其使用壽命高于O型密封圈。Y型密封圈的適用工作壓力不大于40MPa，工作溫度為-3080， 工作速度范圍：采用丁睛橡膠制作時(shí)為 0.