O型圈在静密封场合的选用_龚步才

O型圈的使用原则场合

第 4 (总期第 1期 )2 50

体流传动与控制Ru

N

.o4(S r iea l

,N o1 1).

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型圈在静密封场 的合选用龚步广才东深圳5 108 15

(。深市圳爱力华实业有限司公“,

: O型密封圈静封密的失效因原提出合理 选型以及沟槽结构尺寸摘要该文剖析’

关,键词静密封;冷 ;流压缩率;拉伸量;公差

中:分图类号:

TB4

文2献标码识:B文章编号:

IS SN

1 67 2 一8 09 4一

C3N1 1 9 1/2T H

、20 5 ()以0一 0,490 5一旧两种国标及 其关相国际外国标准将有关 0型 J月l胃

型圈 0密封自发是展以来最佳“的”,、

多圈年的设计使用经验与各界同仁享

共

、

。常用最的最、

、简单的傻瓜式密它封不需并要多 大的负载 即力可实现零泄漏密封随着伴新的封结密构型 式和

“”,

新料的材不断涌现步进

,

密封,技术发的展得取了足长的,

0型圈作为动封密的时代基本结束“

、”我们了除一在些短行程小直的径元件中还能偶见尔到们它为作动密封的影身外其余密动封合都场被后 居来的上唇密形封组密合封逐步取等代而作为静,、

“

”其实只我们要解了 O圈型的密封机 理掌握了 O 圈使型用律规无论 是径还是内外径作为基本寸尺无都关要紧同样其面断寸的尺微细差别相对其大较的压缩率差公来也说可以忽略不计们只要我知道 0型 圈基的本尺寸 (径内或外径和)断 尺面寸可就简单捷地快设计出O 型安圈装沟槽根本不需面要对烦琐的选型表格表既浪查时费又间容,易,

,

,。

、,

,,

。密封它优良的泄零漏密静封性能简单密的封结构以,,

“

”

、因看花眼而错出下 介面绍 O型圈静在密封场的选合型应与用1。

。

t

济经性的比决定价了它永远不会落都伍

。。

所

我们有必要 更好的握掌它在静密封场合 下使的,

封密失效 的型类(l)

用方法论无国是上际还是国内都 制订了相应的0型圈规及格安其沟槽标准装,

材质选择不正确

,0型圈材料与工作介质

不匹配;”

我国也相继推了出两 )和G次 34B5,2“ 2 ) (O型圈部分地冷 到流密封间隙破中;损它标准的即准 ),

,

GB 1 3 2 5旧 (标准

新 (标,

3 () ( 4

)密封结型构式 合理不;、G B1 325与日本标 J准SIB240

1相不似同之

处沟槽尺设寸计不正确即缩压率拉伸量超、。

,

、S主要是 GB1 2 35以 型圈0外径作为基本尺寸 J BI 2 4 01以0型圈内径作为基本尺寸; G 34 B52与美

出使范围用 (; 5)沟加工槽精度表面粗糙不度合要求2符国标准 A 5 6 8相 S似不同之处在仅两的者型圈断 0面尺寸有上点细微差别,。

解析失效原的因 2 1.

G 3B45 2 (标新准)对相 GB1 2 35,,,(旧标准 )来说,,

,

工作介和质工作度温、、

规格更加齐全推 荐的装安沟槽尺寸更加合理但过是于细化作为一 标准个来讲越细化越越好确越准好但是这种细化给 型0圈 的中低用级户,使O

型圈常的用材质有 晴丁胶 (N橡B ) R氟橡胶、、、、

“

”、

(FP )M些有合场还会 到用硅 胶橡(M V Q )氟硅橡胶 M(FQ )氯丁胶C R()乙丙橡胶(E PD M 聚硫橡 )胶(T )R等 NB R) ()丁晴橡 (胶l,,。用带了不便来他们觉用得G B 34 52 (新标准去 )型选计设都很浪时间费所有以相一部当用户分仍,沿、,

用于可石油液基压、油

用GB 1 2 3 5 (旧标准),,,

因为

GB 1 325

(旧、标准)相对简一一和矿基物滑脂以润及水乳 化液水乙 醇二基抗单一些这样就成形了 我国新旧两种0型圈标准并存的 况状为方便用户使用为加速 G B3 542新(标准的)有效推广文中结合国我国 灵活情运用新,,,、

液压油燃但不用能磷于脂基抗酸燃液压油工作温度范围为 3一~+ 0 110℃其优特点是 价低格优廉先,、,

,用选材质,

,

该当材质不能满工足要况求时才考虑其。

它材它质应是用最广泛材:质一一 8稿收日期2 0 5 0 5 10 ()氟橡 胶(FMP ) 2

,、除能可 于用丁晴橡胶能,

作者介简龚方盐步城工学院毕业从事液压气元件动的设计与,:

制工造艺

。现任深圳市爱力实业有限公销司工程售师。

适应的所有作工介质外还能用于磷酸脂基抗燃

O型圈的使用原则场合

液流体传动与控

制 6MPa

,0 52年第4期

,+℃o其优点是特价 2较格贵一般用于丁晴橡胶不能应适的酸脂基磷燃抗液油压质和介须耐高温耐蚀的腐场主合要用于汽石车油化工 航等 3空)硅橡胶 M V(Q ()用可石于油基液压油和矿物基润滑脂不能于上用提述及的三种抗液燃压一~ 1 0 在无T的菌条件下油工 作温度范围为5 0 +2生产用于食品造制医疗卫生系统

它其与它材质相比其最重要的优点是无毒)氟硅橡胶 ( MF 4 ( Q可适用的工介作质同)~一氟橡胶工温度范围作为 5 0+ l7 5℃集氟橡和硅胶橡胶的优点一于体既具有硅橡的耐胶高温和耐低温性 又能有具氟橡胶腐耐蚀抗 的燃性能用特:于航 (天外太如空昼夜温差大及可能遭遇不明腐蚀介质地侵蚀),,、,压工作油温度 范围为 2 0

~一、

当p l>时若仍用减小密封间隙的方法

将势必,加因工精 过度须高增加工艺成“

故一本般改,

用,设置型圈O圈挡的方法来抵抗 冷流的产生若”

、

、、

0。型圈单受介侧质压;力,,则应承在压面(即压低侧或

,,无侧压)加一设挡 若圈型0圈 受向双替交介质压力应则在两侧各加一挡圈加挡圈后密封间仍按隙未挡加圈时设计一般静封密,

,

,,

O

型只圈受侧单介质。,

,

、

,

,

“

”。压力受 向交双替介质压力的为特殊况工据根液压气或动系统工 作压力p的 级等不同两密封配合面的孔D和轴 d

配合间大隙致可分为,

:“

”,

,低温场

当p合 7<的公差为MP

。

a时配合 孔面缸 (径)或 g/H

,,、

p叮

轴(杆径 )d MP6 a

,H 91 0/

f fg

,

一般此MPa用公差合配常用于气动件 l元>H为g/ fB。当7

p‘感1,6和

时配合孔面(缸 径d)杯轴 (杆径 )d的公差 SH/ .

。或

侣

,

l但当p>

,6 MP a

须时设置

,型05 )丁氯胶 ( C R)(具有良好耐老的及化水盐一~能性工 作度范围为 4温l o℃要用主于制冷 0+,,、

圈圈

挡调系统空(如氟里昂1 2)。

)6 (乙丙橡胶 E PD M (,,)、

能用于磷脂基酸抗,

、

、燃压油液千万不能用于物矿油工作温度围范 40为~1 5+℃

0可适 用于耐气蒸热水高温气弱体酸的暖风及却冷系统和含酸磷基抗脂燃液压油(如汽车制液 )动的车刹辆车系7统)聚 橡硫 (胶 TR) (

。、

用于燃料系 (统汽:如

,油柴油煤油)中防止密封件材料吸在人介产质,生、

膨胀同的时又材料产分解生的有机剂介溶质场合一工作温度范围为 0+ 80℃。适用 于何工任作介(聚四氟乙烯( TP F E)) 8一~℃质工 温作度范 围 5为+0 2 5用于压高高温时 作2 0型圈挡材圈料,,、

。. 22消除冷流的三 种方法()l增加o 圈型的材硬度质“

”

温时 0高圈型料易材化软会增高温场加被合挤出到封密隙间的可

能氟如橡胶和氟橡胶硅用于高温场时应将密合封间进隙步减一至较小低 M6 P温度场合的半为一也宜在可当 p蛋 1时就a加 挡设 3圈合理 选择密封结构沟槽型式3 1封密结构设计(1 )型圈 0孔从端插或从轴端入套时应人在 或孔轴设端巧置气 2倒 0倒角角高应保证度 0型圈放 人沟后槽未压缩状态下不与倒角端前干而涉切圈(图 l图 2 3图) 2( )型 0圈通过外纹螺时要用专用装配具工套住螺纹以 O防型圈螺被纹割伤(图 7) (3 ) 0型圈 通过径向带小孔的内孔时内孔的小5一孔处应车 2浅出并槽两侧倒 01角浅槽底径大应,, 。、.,。

,

、

、、

。,

。,。

,

于

,O

型圈入沟放槽后 未压缩状态下的外径图 4() ( 4)..。

对于大多数 O圈型密封场合o邵 A7氏0

,土(5 )

“ 0圈型受外 压时焊 接法兰型 零件应将内端,

的材质硬度可获便得最佳的密封果效故 0型圈一士 o(o )当液 5般压货时正交常材质硬 为度邵 A氏 70,

一加面工得比外端面凹人 0 01

巧焊接变形导致密封面不平

作用是以防受内压时焊接法兰型零

~,

或动系统工气作压力 p较高一般时p> 6l PM时O圈型料被材冷流到密封间隙的可能性大增此,

a

,件也采常用此结构 (图 5. )23

。“”

,

封沟槽密式

型时需若硬度高的 O型圈须特殊订货,,

这导致会增加

。(l

) 径密封向 (常用 )优最先考虑的最常用的各类、

成本和延交长货期故一般不用采方次案2 )小减密封间隙( p当 ( 16落Mp

时a),

孔径用向密封静封密 (图 l图 )2。

在 普机通床满能足工加精度且增不加工成艺本的提前下提高两密封配面合配的合精度小减孔轴合配间是隙当 p鉴16。,MPa

时消除冷流的最经1济6 PMa

“”

、最行之效的方有法

3)设 置0型圈挡圈当( p>(时)轴用径向密封由于构原结因法无采用用径孔向封密可考时虑用选的常 各用静密封 (类图 )3( )2端面密封又称(轴向密封 )受压外于用液压系统泵吸滤油油器等吸油口及负压气动(真空)系统各接口处密封图( 5)。,

、

。

O型圈的使用原则场合

2() 5X年 7月龚才步

:O型圈在静密封场合的选用

受内压。

用 l )液于压系统种压力各回油油

3、3

.及压正气系动统口接处密封 2)各种气体液体的防泄漏密封3防)水密等封(图 )6、

。理设合计沟槽尺 (寸l

)若沟槽设计时深度过深0,

型圈压 0缩过量,。

小或沟加槽工时公差波动向缩压量的方小向靠则会拢导致装配后型圈工作时泄漏,

;。(3 )

锥 面密封管接头锥用面密封(逐渐淘汰)接焊式锥密

,:,若槽沟设时计

深过浅度,,

O

型圈压缩量过大;或沟槽工加时公 波差。

一 1 J 8汀B 3 6 3用 8虽然该型式的锥封管 接头 B刃J6 3 配面的合自定位能力可补以偿焊接或弯管的误差故密性封高抗震力能;强但其伸进有距 故离装卸头接非常方便不般一不建议使用(图 )9,,,

动向缩量压大方的靠向拢会则导致O型 圈材料

。应

松力弛从而形成密装封置泄漏)若沟槽设计时拉伸量过大 0型圈装配后 2 (将拉伸过度从而使材料过早老引化起密封 装泄置

,,,

螺,纹插装用件面密封锥纹螺装插阀压力及压差继器温电及度液位警报器等纹螺插件装用 (图8)

、

:

、。

漏另外拉伸时0圈型断面尺寸将随之减小若沟槽深度不变同样伸拉量过大会导压缩量致过小而,,,,

(4。) 三沟角槽密封 (淘 )汰三角槽沟密封 其因沟槽型式合不安装理后供 O形圈的膨胀空间太:

,泄

。漏若沟槽设计时 缩压过量大,,,

,

0

圈装型配后将。淤积在沟 槽内当轴插端时会人导切致总圈之

小很容造易成安装后被夹伤或挤被故建出淘议汰图1(0

,

,

只有适宜拉的伸量和压缩量能有才效保

。)

:证

O。

型圈 材料的 期长使用寿以命及轻松 方便装地

密各封槽沟型 式的封密性能比较

>径向封密

>配

锥面密封端面常用密封三沟角槽密封>

O型圈的使用原则场合

流体

传动与控制20 5

第 4期年

槽沟尺寸表标O准型圈断面直径姚单位槽沟宽度(单 b:

mm

槽沟深度度r

沟槽宽度无(挡 )圈2于.

沟5槽 度宽(双借.

,

侧挡圈 ) b38.,

宁侧圈挡)5

2

bZ,

旧宁国标 GB 125 J3IS1

.9141 8 24 27. ..日(

2本 4

.3

2

.45 .

59.

3.1

4 45

.56

.72

3..562.

77

标.准

4 6.

3.66

.177

.94.B2 4 0 1)57.

45 .

7.5

96.11 7

163

.86( 84..)

69.

ll136.新国标/53 04 5 63 20 G11

B 1. 8.

1(7 8 ).

13

.24 .

38

.5 2

.2 65

(26 2 ), .

21

. 63.

50.

64.

准AS5 6 8

)35 5 ( 3 53

.)

2 8.

4.862 .

7

.6(美国

5 3标(5 33 ..)

d);43.571.

9 0.

1 90.

7( 0 996.. 58.

95.1 3.25 11.

液径向压密静封一般取缸径,:

的

公3

二一 (选t时型意将注活塞类 封密沟槽底径d ( hs )成 2,,

0型圈径内成

则选活8塞类差 H g杆径 d公差 f的

s;

封沟密底径槽d3

的公差 8h,

活塞杆。

略于小姚使之安装在沟槽略处内于拉伸状态差若值过也大可选临的近规格)。

类封密沟底径氏的槽公差

SH=活塞杆类密封槽沟底径氏H(S 碗+)(选型时意注将 0型圈径外2 t

峨 2 *姚+略大于魂使安之装在槽沟内略处于 缩压状若态值差过大也选可近临的规格,),

气。动径向密静封差公1H0,

:

一般 缸取径成的,

活类塞密封沟槽底径姚( h )g3,

。二

t(选型时注意将 0型圈内径 d成一 2l,

f;则选活杆径姚的差公9。

塞类密封沟槽 径底姚的 差 h公活9塞杆类密沟槽封底径氏的差 H g公

小于略 d之使装安在槽沟内略处于拉伸态状若差值大过可也选临近的规格 )活塞杆类密沟槽封底径氏 (H )g=+姚2 t(型选时注意将 O型圈外径+ 2试*成大略于氏使之安装沟槽在内略 处压缩于状若态差过值,,

大也可选临的规格近)压液/气动端面密静封选端面密封时沟外径槽瑞的公 H差 l l面端密封,。

0:

2

型圈*内压型受沟槽 径外 (成H1 1 )型选时注意将

:,O。

型圈外径+峨s的差 h ll时沟公槽内 d径

。成略大于祷使之安装在沟槽略内于压处缩态状 0圈型受外压型槽沟内径 hd1 1 ):选型时意将注 0型圈内径成s (

略于 d小使之安在沟槽装内略于处拉状态伸。,

。

注

:1

.计时设注

意,0型圈断面直成径越大。

,其密封性能越好故在构结尺寸允 的许情况应下量尽。

,

,用选断面直径成大较 0的型.

2圈以上沟槽深度和沟槽宽度含包液压、/气动径向和的端面两种槽型沟式 3 CAD 华天中 I喻用华清天河 N利 CP花C A 等 D家多产 CA国 D均持支的公自动查询结差合述上简表可快速设计 0型圈沟槽尺寸,,。结合表举例上D4= lo

,:

3(h s=)d

旧以标国G B125 3

例为选型知已压缸液径2二缸

.,

则可选B 4 D2I.

B G 1 23 50型圈 l 0) (,

4.d

二 21‘

一80二95.

2( hs) x

,再查6七 42=

考,

3 l

.,

若以日标本准ISJ944 x 3型 G圈 59(.

.H (g )O型圈 面断直径 3己

.。1,

设请该计,

0

选型2

注意,将0

,圈内型径d选得小于略姚

圈孔型用径向静封沟密槽(9 4 4 9 5<t2=)

故选 IJ

B2S04 1

根0据上表查碗 3=1

得

2

2x

4 .

=. 8 4

沟槽底径)z。

[GB 2 23 5以0型圈外径作 为基本尺寸JI,S

2

O型圈的使用原则场合

) X

(5年7。

月龚步

才:

O

圈型静在密封合的场选用*公二 3 029 .要6保证 O型 圈外成径++4 8二3x 2略成,x大于禹 选可G B3 5 420型圈3 5 335 5即 d+,,.

B240 .以 10

型圈内径为作基本尺寸

以国新标 BG43 25,为例选型.

,已知油缸杆

径,=5 3请设该 O计型圈魏=8 0 (侣 ) 0型圈断面直径 d2,

2*轴径用向静封沟槽密据上根表查成=5

。

= 3价9

= z .d

3.

. 5二 43 90 6.>= 6(‘11 2如再)查七.

5十 2x3 .

.

6足满条件沟则外槽径。

1

8侣. .

1

3

得

.

2

=

2x4 .t3= 58.7

沟,槽底

0

, l6一型3圈沟槽槽底粗糙 建度议 R aaR .3 l一66.2

,

槽两侧

, .== 80+ 87=887 径氏H(S ) d=妙 2‘(H S )再查式 7l 53若以美国准标宁可则选 BG3 4 5 2 型0 8 Ox圈.,

.

,AS 5 86选型注意将型圈

.

,。

O型 圈外径试 2 *+d 7 874.

:.

略大于+氏,

与沟槽相关的内棱角外须粗倒糙建度议一一 角a Rao 1 30各 15 20 向角导粗度糙建议 Rl 6一沟底槽径同轴度 8 9级.

,.

,0

,。

选故89 4 A5S 6 0888 7 x

53.3

[。即,

877 42

x5 3=.

>

满3足条件 1以旧国标G B 2 135为例选型已油泵吸油知法

4,0型圈装的与配保存

1

.配要装专用用工具并意注配装法以防

方

,,兰中 0型圈沟槽内径d。“3 0 5

0

型圈,断面直径成=3。,

.O

请设该计0型圈受外压型静密封沟 s槽要保 0型证圈内径d略小于 d选 G可3 B 542 l= x x=一<0型圈3 6 3即 5d 36 2 35 2 930满足条 d件:d d户3 0 (h l l)根据上表查 d厂3 5得略小于则=二‘ 5 .令2宁7令再查衅4.以新国标G B 34 5 2为选例已型油泵知出 口:法兰中 0型圈沟槽内径 d“ 03O型圈面直径断成=3 0 5设计请该型圈受内型压静 封密沟 槽 .8宁根据上表 成= 3查5 得二4 b沟槽外径,

.型圈翻转; 2装配要时沟槽再中预涂润滑脂; .

35

2

一.保存时置干于燥处的气密容器中度温在宜,。

,.

l5℃之

,间,

.参考文献【 1雷觉天主编新编压工程手册[液 M北京]理工大学出. .版

,,

,

社

,.

,

。

[ 2] 3][

蔡源春主编机电液计设手〔册 M]北京械机工出业社国版【李北云主中编械机设计大典]M江西学技科术出版 . . .

..,

社Pa k r e r本样》N OK样本》[ 4 1《《oi e Se cl ton

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卜一月卜

一

卜月「

月卜‘

月卜卜

月

月卜卜月

卜(上接 4 8第页)l1图2是泵检修先导前阀的构结,

阀杆和阀座由10

封密面压密紧封而腔密封靠果壁装配 当不气或流作用使 0A和 B,

,

O型环 1 4实现;如

型偏环移而不能隔断,

R 7

6造处换成向阀不正常工能作所以在实操际

作。时无法增至使压用力3

亡 J.飞改进合不结理构解决问,题4 2… 国洲日口日讨为了保先导阀证的有效密封,

我们图 2将座阀定固在座阀1

改成图

-3阀座,

5结构形式,使,

O型环6

一丫(念

_上不而产生致偏

同移时阀在杆上

加个,

0型环

。7

来和阀座密封从而实现了先阀导有的效动作

,念一1簧弹 2;一活塞; 3

一后然仔细检查气动回路液和压回路消除泄漏;检查并各位部的接可靠连性后然合按顺理组装序气缸; 4阀杆一一:

5。

一阀座: 6;

、一7

、

10

13、一O型

封环密;

8一

缸;座弹簧9一

;

1

1 2紧螺钉锁1

活塞杆

检修完后成将泵进增行压用试动气手动动和作正常能轻增松至 1 2 0 M压P a而无任何异常现。,,

3图

检后修先导阀构结图

在该泵已运用到设备检的中修Te c

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