橡膠密封件的類型及使用條件

-.z.1橡膠密封件概述表1橡膠密封件的類型及適用條件名稱圖形適用條件表號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)O形膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、水、礦物油等p＜35MPa，υ＜6m/s

t=-40～200℃表29.6-3

GB/T3452.1-1992旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈〔油封〕工作介質(zhì)：礦物油、潤滑油等p＜0.03MPa，υ＜4m/s

t=-30～80℃表29.6-14～16

GB/T13871-1992Y形橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p和υ見表29.6-17

t=-40～80℃表29.6-18～19

GB/T10708.1-1989活塞上下唇Y(jié)形橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p＜25MPa，υ＜0.5m/s

t=-40～80℃表29.6-20

GB/T10708.1-1989活塞桿上下唇Y(jié)形橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p＜25MPa，υ＜0.5m/s

t=-20～80℃表29.6-21

GB/T10708.1-1989蕾形夾織物橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p和υ見表29.6-17

t=-40～80℃表29.6-20～21

GB/T10708.1-1989V形夾織物橡膠組合密封圈工作介質(zhì)：液體

p和υ見表29.6-17

t=-40～80℃表29.6-22～23

GB/T10708.1-1989鼓形夾織物橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p＜70MPa，υ＜0.5m/s

t=-40～80℃表29.6-24

GB/T10708.2-1989山形橡膠密封圈工作介質(zhì)：空氣、礦物油p＜35MPa，υ＜0.5m/s

t=-40～80℃表29.6-24

GB/T10708.2-1989橡膠防塵密封圈防塵表29.8-10～12

GB/T10708.3-1989氈封油圈防塵，防油的油封，適用于線速度υ＜5m/s表29.8-946

/ZQ4606-1986常用往復(fù)密封件的選型與應(yīng)用在靜密封場合，主要是O形圈；在動(dòng)密封場合，各種動(dòng)密封件名目繁多。動(dòng)密封件按其功用可分為旋轉(zhuǎn)密封件和往復(fù)密封件。特別是往復(fù)密封件品種多。1往復(fù)密封件的分類往復(fù)密封件按功用可分為防塵圈、軸用密封圈、孔用密封圈。往復(fù)密封件按構(gòu)造可分為唇形密封件、組合密封件。唇形密封件按構(gòu)造又可分為蕾形圈、T形圈、Y形圈及其派生產(chǎn)品、整體式活塞密封(氣動(dòng))、自動(dòng)補(bǔ)償薄型緊湊密封PZ(氣動(dòng))等；組合密封件按構(gòu)造可分為同軸組合密封件、V形組合密封件、多功能緊湊型組合密封件。〔1〕防塵圈防塵圈可分為唇形防塵圈、特康組合防塵圈、佐康組合防塵圈，其中唇形防塵圈又可分為有骨架唇形防塵圈、無骨架唇形防塵圈。1)骨架唇形防塵圈：它是利用骨架與腔體孔的過盈配合來實(shí)現(xiàn)防脫，防塵圈唇口與缸頭端部齊平，該構(gòu)造可使唇口免遭外部原因損壞，多用于工程機(jī)械、垃圾車等行走機(jī)械唇口易被損壞的場合(圖3-27)。2)無骨架唇形防塵圈：它安裝在缸頭前端的閉式溝槽，設(shè)計(jì)時(shí)須將唇口稍稍凸出缸頭端部，以便易于去除唇口所擋出的污物，該構(gòu)造安裝方便，應(yīng)用最廣，可用于一般工業(yè)液壓、行走液壓與氣動(dòng)(圖3-25、3-28、3-29、3-30、3-31)。3)特康組合防塵圈(聚四氟乙烯+橡膠)：它利用O形圈的彈性對已磨損的聚四氟乙烯(PTFE)唇口進(jìn)展實(shí)時(shí)磨損補(bǔ)償，配以不同材質(zhì)O形圈后可用于高速、高溫及特殊工作介質(zhì)的場合(圖3-26)。4)佐康組合防塵圈(聚胺脂+橡膠)：不常用，構(gòu)造同特康組合防塵圈，區(qū)別在于將聚四氟乙烯(PTFE)局部改成聚胺脂(Pu)。它利用O形圈的彈性對已磨損的聚氨脂(Pu)唇口進(jìn)展實(shí)時(shí)磨損補(bǔ)償，其優(yōu)點(diǎn)是比普通唇形防塵圈壽命更長。(圖3-26)防塵圈使用考前須知：所有防塵圈均不能承壓，即不具有密封功能，它的作用僅在于防塵，它必須與其它密封件配套使用：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止防塵圈的唇口與活塞桿孔眼或扳手對邊相接觸而導(dǎo)致被割破。〔2〕軸用密封圈軸用密封圈可分為軸用唇形密封圈、軸用組合密封圈。1)軸用唇形密封圈：軸用Y形圈及其派生產(chǎn)品(Y*形圈、U形圈、緩沖環(huán)等)、軸用蕾形圈、軸用T形圈。2)軸用組合密封圈：軸用同軸組合密封圈(斯特封)、軸用V形組合圈、軸用多功能緊湊型組合圈(SM：B+S)?！?〕孔用密封圈孔用密封圈可分為孔用唇形密封圈、孔用組合密封圈。1)孔用唇形密封圈：孔用Y形圈及其派生產(chǎn)品(Y形圈、Y*形圈、u形圈)、孔用蕾形圈、孔用T形圈，適用于氣動(dòng)的還有整體式活塞密封(DP／DK：Parker)、自動(dòng)補(bǔ)償薄型緊湊密封(PZ：Parker)。2)孔用組合密封圈：孔用同軸組合密封圈(孔用格來圈、孔用斯特封)及其派生產(chǎn)品(朋封：B+S、OK封：Parker、SPG：NOK、SPGW：NOK等)、孔用V形組合圈、孔用多功能緊湊型組合圈(DAS：B+S、DSM：B+S、ZW：Parker、Z*：Parker等)?！?〕導(dǎo)向環(huán)從嚴(yán)格意義上講，它不屬于密封件，因?yàn)樗痪哂忻芊夤δ?，從廣義上講，它也可以說是密封件，因?yàn)樗敲芊饨M合構(gòu)造中不可缺少的配角。導(dǎo)向環(huán)，又叫耐磨環(huán)、支承環(huán)，當(dāng)成卷供給時(shí)又叫導(dǎo)向帶、耐磨帶等。它的作用是對活塞和活塞桿起導(dǎo)向和吸收徑向力。它與金屬耐磨環(huán)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：能吸收機(jī)械振動(dòng)；允許有較大的徑向間隙，不會(huì)因同軸度稍差出現(xiàn)活塞桿別勁；維修更換方便且本錢較低。它的材質(zhì)主要有改性聚四氟乙烯、酚醛樹脂+夾布織物、聚甲醛+玻璃纖維等。改性聚四氟乙烯導(dǎo)向環(huán)：起動(dòng)阻力小，低速時(shí)不易爬行；低摩擦，適用于高速、中、輕載氣缸和液壓缸場合(氣缸根本上采用這種導(dǎo)向環(huán))；參加石墨等填充劑后可適用于無油潤滑的氣缸。酚醛樹脂+夾布織物、聚甲醛+玻璃纖維導(dǎo)向環(huán)：其承載能力可達(dá)改性聚四氟乙烯導(dǎo)向環(huán)的幾十乃至一百多倍，適用于重載、高壓液壓缸場合。2常用往復(fù)密封的組合構(gòu)造應(yīng)用〔1〕活塞桿密封(擴(kuò)號(hào)支承環(huán)在緊湊時(shí)可省略)1)防塵圈+Y形圈(+支承環(huán))+軸用斯特封+支承環(huán)(圖3-25)：適用于中、高壓場合的工業(yè)液壓和行走機(jī)械液壓缸，第一道密封的主要作用承壓，其次才是密封，它能抵擋住高壓油液對第二道密封(唇形密封圈一般不能承受高壓)的損害，另外，軸用斯特封的回油成效也很好，它能將第一、二道密封間的淤油回流到油缸腔體，不會(huì)形成困油區(qū)，第二道密封的作用完全是密封，它是對第一道密封的增補(bǔ)和加強(qiáng)。圖3-25防塵圈+Y形圈(+支承環(huán))+軸用斯特封+支承環(huán)2)防塵圈+斯特封(+支承環(huán))+軸用斯特封+支承環(huán)(圖3-26)：適用于高壓、高溫、高速、耐腐蝕場合的工業(yè)液壓和行走機(jī)械液壓缸，該雙斯特封構(gòu)造摩擦系數(shù)更小(防塵圈用特康型更好)，可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，假設(shè)將斯特封和特康防塵圈的O形圈材質(zhì)改為氟橡膠，則可用于高溫和抗燃液壓介質(zhì)場合。圖3-26防塵圈+斯特封(+支承環(huán))+軸用斯特封+支承環(huán)3)防塵圈+Y形圈+緩沖環(huán)+支承環(huán)(圖3-27)：適用于工況較惡劣、有液壓沖擊的工程機(jī)械液壓缸，該構(gòu)造緊湊，緩沖環(huán)回油成效好，不會(huì)形成困油區(qū)，防塵圈帶骨架，唇口與缸頭端面齊平，不易被砂石等損傷。圖3-27防塵圈+Y形圈+緩沖環(huán)+支承環(huán)4)防塵圈+BD+支承環(huán)(圖3-28)：適用于一般場合的中、低壓工業(yè)液壓缸，圖中密封件為Parker的BD圈，它是Y形圈的派生產(chǎn)品，夾在唇口間的O形圈具有補(bǔ)償磨損的作用，使其低壓密封性能更好。該處同樣也可裝h形圈、u形圈等。圖3-28防塵圈+BD+支承環(huán)(5)防塵圈+軸用V型圈(圖3-29)：適用于大型、重載、有液壓沖擊及壓力、溫度、速度變化圍大、難以預(yù)測的惡劣工況下的中、高壓場合液壓缸，常用于冶金，軸用V型圈磨損后可通過減少調(diào)整片或調(diào)節(jié)環(huán)首螺釘來補(bǔ)償磨損量，從而實(shí)現(xiàn)延長使用壽命的目的。它對油液污染不敏感，但它的起動(dòng)阻力較大。軸用V型圈安裝時(shí)各元件須交織成1200，這樣溝槽的長度不會(huì)改變：由于它的切開式構(gòu)造和開式安裝溝槽，故在維修時(shí)無需全部拆卸油缸。圖3-29防塵圈+軸用V型圈6)防塵圈+SM+支承環(huán)(圖3-30)：它是圖3-29所示構(gòu)造的新型替代品，在大多情況下均可替代，但磨損后不可補(bǔ)償。圖3-30防塵圈+SM+支承環(huán)7)防塵圈十軸用蕾形圈／T形圈十支承環(huán)(圖3-31)：它的成效與圖4所示的構(gòu)造相似，但須開式安裝溝槽。圖3-21防塵圈+軸用蕾型圈+支承環(huán)8)氣動(dòng)防塵組合圈+耐磨銅套(圖3-32)：該構(gòu)造為氣缸常用活塞桿密封，防塵組合圈既具有防塵有具有低壓密封成效，耐磨銅套假設(shè)改為PTFE支承環(huán)性能將更好。圖3-32氣動(dòng)防塵組合圈+耐磨銅套〔2〕活塞密封1)v形圈+支承環(huán)+Y形圈(圖3-33)：該構(gòu)造適用于一般場合的中、低壓工業(yè)液壓缸和氣缸，圖中Y形圈也可替換為h形圈、u形圈等派生產(chǎn)品。注意溝槽兩側(cè)的臺(tái)肩高度，須保證H1≥2／3H(液壓缸)、H1≥l／2H(氣缸)。圖3-33Y形圈+支承環(huán)+Y形圈2)支承環(huán)+孔用格來圈+支承環(huán)(圖3-34)：適用于高壓、高溫、高速、耐腐蝕場合的工業(yè)液壓和行走機(jī)械液壓缸，孔用格來圈構(gòu)造摩擦系數(shù)更小，可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，假設(shè)將格來圈的O形圈材質(zhì)改為氟橡膠，則可用于高溫和抗燃液壓介質(zhì)場合。圖3-34支承環(huán)+孔用格來圈+支承環(huán)3)支承環(huán)+OK／SPG+支承環(huán)(圖3-35)：它是圖3-34所示構(gòu)造的新型替代品，OK封和SPG因其彈性件改為方形橡膠圈，提高了抗翻轉(zhuǎn)能力。另外，OK封的密封環(huán)局部采用了復(fù)合熱塑性材料聚酰胺樹脂，其硬度比格來圈的密封環(huán)材料聚四氟乙烯硬，故不易劃傷、不易被擠出密封間隙，其構(gòu)造又為階梯斷開式，安裝時(shí)無須安裝專用工具，直接徒手安裝即可。圖3-35支承環(huán)+OK／SPG+支承環(huán)4)支承環(huán)+Y3／SPGW+支承環(huán)(圖3-36)：它也是圖3-34所示構(gòu)造的新型替代品，Y3和SPGW的構(gòu)造比SPG更先進(jìn)些，密封環(huán)的兩邊被加上擋圈，與SPG相比更不易被擠出密封間隙。圖3-36支承環(huán)+Y3／SPGW+支承環(huán)5)ZW／Z*／DAS組合圈(圖3-37)：適用于低、中、高壓場合安裝空間緊湊的工業(yè)液壓和行走機(jī)械液壓缸，低壓密封性能好，泄漏小，但起動(dòng)阻力較大。三者均是由彈性密封(NBR)、擋圈(聚脂橡膠)、導(dǎo)向環(huán)(玻纖一熱塑性聚合物)三合一組成，均為閉式安裝溝槽，擋圈和導(dǎo)向環(huán)為切開式構(gòu)造，它們與彈性密封裝于同一溝槽。擋圈構(gòu)造特殊，能有效防止彈性密封在工作時(shí)不必要的旋轉(zhuǎn)。該型設(shè)計(jì)精減了溝槽數(shù)量，構(gòu)造緊湊，安裝方便，無須安裝工具，只須將擋圈和導(dǎo)向環(huán)的切口錯(cuò)開直接徒手安裝即可。圖3-37ZW／Z*／／DAS組合圈6)DSM組合圈(圖3-38)：它既具有V型圈耐液壓沖擊抗側(cè)向載荷又具有DAS組合圈構(gòu)造緊湊的優(yōu)點(diǎn)，它比DAS組合圈更耐高壓，但須開式安裝溝槽，建議與軸用SM組合圈配套使用。適用于中、高壓場合的工業(yè)液壓和行走機(jī)械液壓缸。圖3-38DSM組合圈7)孔用V型圈+支承環(huán)+孔用V型圈(圖3-39)：適用場合與特點(diǎn)同上述軸用V型圈，常與軸用V型圈配套使用。圖3-39孔用V型圈+支承環(huán)+孔用V型圈8)孔用蕾形圈+支承環(huán)+孔用蕾形圈(圖3-40)。圖l6孔用蕾形圈+支承環(huán)+孔用蕾形圈9)PZ+支承環(huán)(圖3-41)：適用于一般氣缸，Pz圈唇口與缸壁接觸面小，故起動(dòng)與運(yùn)行時(shí)摩擦阻力極小，其“z〞形構(gòu)造能自動(dòng)補(bǔ)償磨損量，與其它氣動(dòng)密封件相比截面積最小，構(gòu)造緊湊，價(jià)格也相對廉價(jià)，故使用很廣泛。圖3-41PZ+支承環(huán)圖3-42PZ10)PZ(圖3-42)：適用于短行程薄型氣缸，此時(shí)可省略支承環(huán)，進(jìn)一步節(jié)省軸向安裝空間。11)支承環(huán)+AQ+TL用斯特封+支承環(huán)(圖3-43)：該構(gòu)造也可根據(jù)需要在AQ封和孔用斯特封之間再加一個(gè)支承環(huán)。專門適用于活塞式蓄能器，AQ封裝于氮?dú)鈧?cè)，用作氣體的低泄漏密封，孔用斯特封裝于油液側(cè)，用作油液的高壓密封。圖3-43支承環(huán)+AQ+孔用斯特封+支承環(huán)3往復(fù)密封件的常用材料往復(fù)密封件的常用材料為橡膠(NBR、FPM等)及其夾織物、聚氨脂(Pu)、改性聚四氟乙烯(PTFE)、熱塑性材料?！?〕橡膠材料的特性1)溫度適應(yīng)圍較寬，氟、硅等特殊材質(zhì)橡膠的應(yīng)用擴(kuò)大了橡膠材料的適用圍；2)與介質(zhì)的適應(yīng)性好，可根據(jù)不同工況選擇不同膠料；3)彈性好，常與Pu、PTFE等材料配套使用組成組合密封圈，它起著補(bǔ)償磨損量的作用；4)跟隨性好，低壓密封性能好，可用于氣動(dòng)密封；5)對潤滑條件要求高，不可用于無潤滑的氣動(dòng)；6)摩擦系數(shù)高，許用速度較低(許用運(yùn)行速度為V＜0.5m7)材質(zhì)較軟，不耐高壓，易被擠出到密封間隙損壞(許用壓力圍：純橡膠為＜10MPa，夾布橡膠：25～70MPa)?！?〕聚氨脂PU(又叫佐康)材料的特性：1)溫度適應(yīng)圍較窄，不耐高溫，(國外PU密封件許用溫度圍：一30℃～+l10℃，國Pu密封件許用溫度圍：一l0℃～+80℃)；2)耐油性好，但易水解，不能用于含水介質(zhì)和磷酸脂基抗燃介質(zhì)；3)對溝槽的加工精度、粗糙度不敏感，對油液的清潔度不敏感；4)對潤滑條件要求不高，可用于無潤滑的氣動(dòng)密封；5)摩擦系數(shù)中等，能滿足絕大多數(shù)常規(guī)液壓缸速度要求(許用運(yùn)行速度為0.03＜v＜0.8m6)耐壓中等，無須加擋圈就能滿足常規(guī)的液壓缸要求(許用壓力圍：2.5～21MPa)；7)最耐磨，機(jī)械性能好，壽命長，使用最廣泛?！?〕聚四氟乙烯PTFE(又叫特康)材料的特性：1)溫度適應(yīng)圍最寬，既耐高溫又耐低溫(許用溫度圍：一200℃～+270℃)，與橡膠件組合后許用溫度同橡膠件；2)適用于所有化學(xué)介質(zhì)；3)對溝槽的加工精度、粗糙度最敏感，對油液的清潔度最敏感；4)極小的起動(dòng)和