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油缸密封件產(chǎn)品Y型密封圈的密封原理說明
來源:廣東東晟密封科技有限公司更新時(shí)間:2017-09-09
油缸密封件產(chǎn)品Y型密封圈的密封原理說明
油缸密封件產(chǎn)品中Y型密封圈是依靠其張開的唇邊貼于密封副偶合面。無內(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,所以唇型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形圈密封的“自封作用”。由于這種自封作用,一個(gè)Y形密封圈能封住32MPa的高壓。
壓力賦能型密封的密封壓力等于預(yù)壓力與流體壓力之和。Y型密封圈密封通過唇邊的作用將流體壓力作用于密封,其預(yù)壓力可以降到很小值,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型密封圈主要用于油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封中,由其工作原理可知,Y型密封圈安裝時(shí),唇口要對著壓力高的一側(cè),才能發(fā)揮作用,所以Y型密封圈只能單向起作用。
當(dāng)偶合件以工作速度作相對運(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造成泄漏。所以,Y形圈密封正常工作時(shí),也有極少量泄漏發(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)開始時(shí)的泄漏較大,隨著運(yùn)動(dòng)過程中因各種損失引起溫度升高,泄漏量會逐漸減少。
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型密封圈密封內(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。如潤滑良好,甚至有下降趨勢。國外關(guān)于Y形圈的起動(dòng)摩擦試驗(yàn)結(jié)果表明起動(dòng)摩擦與停車時(shí)間關(guān)系不大,這是與O形圈密封大的區(qū)別。
這對于斷續(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5MPa時(shí),起動(dòng)摩擦將與內(nèi)壓無關(guān)。所以對于高壓斷續(xù)的機(jī)械,不會有起動(dòng)摩擦過大的問題。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形密封圈應(yīng)用范圍:
Y型密封圈作為油缸密封件產(chǎn)品被廣泛應(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-30~80℃。
工作速度范圍:采用丁睛橡膠制作時(shí)為 0. 01~0. 6m/s;采用氟橡膠制作時(shí),為0.05~0.3m/s;采用聚氨酯橡膠制作時(shí),則為 0.01~lm/s。Y型密封圈的密封性能、使用壽命及不同擋圈時(shí)的工作壓力極限,都以聚氨酯橡膠材質(zhì)為佳。