O型圈在沟槽中受介质压力作用下,会发生变形,“流”向间隙位置,达到密封效果。也就是说,随着压力的增加,0型圈发生更大的变形,其应力也增加,获得更紧的密封。在O型圈承受高压的情况下,会被挤入到间隙中,造成密封失效。建议使用高硬度抗挤出材料的挡圈,如聚四氟乙烯或硬的橡胶材料。在静密封的应用中,可以通过修改沟槽设计来达到不使用挡圈即可承受更高的压力。设计时我们应该注意使间隙尽可能小。挤出极限的大小取决于O型圈的硬度、工作压力及沟槽间隙的大小。O型圈沟槽的径向间隙必须保持在一定的径向间隙范围内。若公差太大,会导致O型圈从间隙挤出。允许的被密封元件之间的径向间隙取决于系统压力、O型圈截面直径和O型圈的硬度。对压力大于5Mpa且O型圈内径大于50mm;以及压力大于10Mpa且内径小于50mm;我们推荐使用挡圈。聚氨酯材料O型圈由于具备优异的抗挤出能力和较好的尺寸稳定性,可以采用较大的间隙。HNBR氢化丁腈橡胶密封圈: 具有上佳的抗腐蚀、抗撕裂和抗压缩变形特性,耐臭氧、耐阳光、耐天候性较好。北京O型圈商家
O形圈的压缩力是变化的,主要取决于其它一些因素,例如初始压缩量、材料类型、材料硬度、O形圈内径及其横截面。沟槽填充考虑O形圈的沟槽填充,避免对径向密封性能产生有害影响显得非常重要。推荐的沟槽填充比例不得超过由于流体接触和公差效果产生的热膨胀或者体积膨胀的85%。
矩形沟槽是所有新设计的优先选择,这种结构允许沟槽两侧面存在 高达5°的斜面。如果使用挡圈,就必须采用垂直侧面。
梯形沟槽只用于特殊情况下,例如在顶部安装的场合下,为了 能够固定住O形圈(图25)。梯形沟槽只推荐用于横截面直径为3.53 mm的O形圈,O形圈内径等于 平均沟槽直径减去O形圈横截面直径。 天津O型圈商家加大O形圈的线径,动密封用O形圈的线径一般应大于静密封用O形圈;此外,O形圈应避免用作大直径活塞的密封。
硫化体系
采用有机过氧化物(如DCP)硫化的丁腈橡胶,具有压缩变形小,耐热、耐低温性能好,不易焦烧和贮存安全性好等优点,而其缺点是伸长率低,热撕裂性能差,硫化速度慢。为克服上述缺点,可选用低硫或无硫配合,也可采用DCP-硫黄/促进剂的复合硫化体系。常用的促进剂有DM、CZ、TMTD、EZ等。
填充体系
一般根据工作压力来确定O形圈胶料的硬度:工作压力高则硬度也高,反之亦然。O形圈胶料的邵尔A硬度,分为60±5,70±5,80±5,90±5四个级别。为满足O形圈不同硬度的要求,常用增加炭黑或减小炭黑用量的方法来实现。采用热裂炭黑或喷雾炭黑的胶料,压缩变形小、生热低、接触压力大,对O形圈的密封性能有利。但要获得邵尔A硬度为90±5的高硬度胶料,则需要大量填充(120质量份以上),将给混炼工艺带来困难,且会使胶料其他物理性能降低。因此,对于高硬度的O形圈胶料,可选用高耐磨炭黑或其与半补强炭黑、细粒子热裂炭黑(FT)等并用。也可配以适量的增硬剂,如齐聚醋、甲基丙烯酸镁等。
橡胶配方一般由生胶、硫化防老剂补强剂体系、防护体系、补强体系、软化体系组成。配方设计的目的是为了寻求各种配合组份的配比组合,从而获得良好的综合性能。配方设计要达到如下目的∶1、满足密封圈使用性能要求。2、胶料加工工艺性能良好。3、在保证产品质量的前提下尽量选择价格便宜、来源丰富、无毒或低毒、性能稳定的原材料。橡胶配方按其用途可分为试验配方和实用配方。前者是为了研究或鉴定某种原材料与硫化胶及混炼胶性能之间的关系,在组成上力求简单。实用配方则主要研究硫化胶性能与产品实际使用性能及混炼胶工艺性能之间的关系。实用配方的制定过程为∶产品使用的环境条件、制造工艺分析-à选择胶种以及组成配方的各种配合剂组成试验配方-à性能评价试验-à组份调整改进-à扩大试验,确定实用配方。O型圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。泄漏问题往往是因为安装不良而造成的。
O型圈是密封中常用的一种密封件。但由于选用、沟槽设计、加工和装配上的不当,常常造成漏油故障,可谓是小件坏大事。我国国家标准中关于O型圈尺寸的标准有GB1235-76、GB3452.1-88以及GB3452.1-92,其中GB1235-76规定的O型圈截面直径(又称线径)有1.9、2.4、3.1、3.5、5.7等,O型圈采用“外径×线径”的标记方法,一般称为老国标;GB3452.1-82与GB3452.1-92基本相同,一般称为新国标,它规定的O型圈截面直径有1.8、2.65、3.55、5.3等,新国标采用国际惯例,O型圈采用“内径×线径”的标记方法。选用O型圈时,首先应尽量选用新国标,线径2.65和3.55的使用普遍,在外径大于30左右,结构尺寸允许的情况下,尽量选用线径3.55的O型圈,以达到更大的压缩量和接触面积。
O型圈的材料主要有丁氰橡胶NBR和氟橡胶FKM,氟橡胶更适用于高温工况。
除材料之外,O型圈很重要的一个指标的是它的硬度,一般采用邵氏硬度来表示,从60到90左右不等,数值越大表示硬度越高。在同样压力下,硬度越高,防挤出(变形甚至撕裂)的能力就越强。因此,应选用硬度较高的O型圈。 O型圈不要放置在锅炉与炉子等高温热源附近。因为热会促进橡胶老化。湖北耐低温O型圈商家
O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时,只限于低速回转密封装置。北京O型圈商家
乙丙橡胶具有优异的耐候性、耐臭氧性、耐热性、耐酸碱性、耐水蒸汽性、颜色稳定性、电性能、充油性和常温流动性。三元乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用,在150~200℃下可短暂或间歇使用。通过加入适宜的防老剂,可以提高其使用温度。采用过氧化物交联的三元乙丙橡胶可以在更苛刻的条件下使用。当臭氧浓度为50×10~30,拉伸30%,可达150小时以上不发生龟裂。
乙丙橡胶缺乏极性和低不饱和度,因此对各种极性化学品如醇、酸、碱、氧化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等具有较好的抗耐性。然而,在脂类和芳香族溶剂中的稳定性较差。在浓酸的长期作用下,性能也会下降。
乙丙橡胶具有优异的耐水蒸气性能,且优于其耐热性。在230℃的过热蒸汽中,经过近100小时后,外观没有发生变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶和天然橡胶在相同条件下经历较短时间后外观明显劣化。
三元乙丙橡胶的耐过热水性能也较好,但与所使用的硫化系统密切相关。采用DTDM和TMTD作为硫化系统的乙丙橡胶,在125℃的过热水中浸泡15个月后,其力学性能变化极小,体积膨胀率只为0.3%。 北京O型圈商家