机械密封O型圈概述:机械
密封O型圈(O-rings)是一种截面为圆形的
橡胶密封圈,因其截面为O型,故称其为O型
密封圈,也叫O型圈。其材料主要为丁睛橡胶或氟橡胶。O型密封圈是
液压与气压
传动系统中使用**广泛的一种
密封件。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为0.005~0.3m/s。用于旋转运动密封时,仅限于低速
回转密封装置。如液压
挖掘机的中央
回转接头的分配阀动密封机构。一般O形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。O形密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用O型密封圈与其他型式密封圈比较,具有以下优点:
1)结构小巧,装拆方便; 2)静、动密封均可使用; 3)动摩擦阻力比较小;
4)使用单件O形密封圈,可对两个方向起密封作用; 5)价格低廉。
二、O型圈的标记 O型圈规格标记方法为:内径Фi × 线径d ,比如:O形圈 20*2.4,Ⅱ-2
GB1235-76 中,20 代表大圈内径为20毫米,2.4 代表胶圈的截面直径是2.4毫米,Ⅱ-2 代表使用的橡胶种类,GB1235
代表的是标准号,76 代表的是标准公布年代。 三、O型圈的应用
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,仅限于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。
O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用
在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上,大量应用着各种类型的密封元件。同其它密封元件相比,O形密封圈有着广泛的优势:
--适合多种密封形式:静态密封、动态密封
适合各种用途材料,尺寸和沟槽都已标准化,互换性强
--适合多种运动方式:旋转运动、轴向往复运动或组合运动(例如旋转往复组合运动)
--适合多种不同的密封介质:油、水、气、化学介质或其它混合介质
通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计,实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广(- 60 ℃~+ 220
℃),固定使用时压力可达 1500Kg/cm2( 与补强环并用 )。 --设计简单
O 形圈断面结构极其简单,且有自密封作用,密封性能可靠。 --安装方便
由于 O 形圈本身及安装部位结构都极其简单,且已形成标准化,因此安装更换都非常容易。
--成本低廉 --材料品种多
可以根据不同的流体进行选择:有丁腈橡胶(NRB)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶(NR)等。
机械密封O型圈材质分类对照及优缺点: 1.丁睛胶 NBR (Nitrile
Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成,丙烯睛含量由 18%~50%
,丙烯睛含量愈高,对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好,但低温性能则变差,一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及 O
型圈**常用之橡胶之一。
优点:? 具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。 ? 具良好的压缩歪,抗磨及伸长力。
缺点:? 不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃, MEK 和氯仿。 ?
用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封零件。可说是目前用途**广、成本**低的橡胶密封件。
2.硅橡胶 SI (Silicone Rubber) 硅胶主链由硅 (-si-o-si)
结合而成。具有**的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。
优点:? 经调制配方后抗张强度可达 1500PSI 及抗撕裂性可达 88LBS ?
弹性良好及具有良好的压缩歪 ? 对中性溶剂具有良好的抵抗性 ? 具**的抗热性
? 具**的抗寒性 ? 对于臭氧及氧化物的侵蚀具**的抵抗性
? **的电绝缘性能 ? 隔热、散热性佳
缺点:? 不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。 ?
家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件,如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。 ?
电子行业的密封件或橡胶零件,如手机按键、 DVD 内的减震垫、电缆线接头内的密封件等。 ?
与人体有接触的各式用品上的密封件,如水壶、饮水机等。
3.硅氟橡胶 FLS (Fluorinated Silicone Rubber)
硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理,其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点;其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳,一般使用温度为
-50~200 ℃。
优点:? 适用于特别用途,如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。
缺点:? 不建议暴露于煞车油,酮类及胼的溶液中 ? 太空机件上。
3.氟橡胶 FPM (Fluoro Carbon Rubber) 分子内含氟之橡胶,依氟含量 (
即单体构造 ) 而有各种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶**早由杜邦公司以 ”Viton”
商品名上市。耐高温性优于硅橡胶,有**的耐化学性、耐大部分油及溶剂 ( 酮、酯类除外 )
、耐候性及耐臭氧性;耐寒性则较不良,一般使用温度范围为 -20~250 ℃。特殊配方可耐低温至 -40 ℃。
优点:? 可抗热至 250 ℃ ?
对于大部份油品及溶剂都具有抵抗的能力,尤其是所有的酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油
缺点:? 不建议使用于酮类,低分子量的酯类及含硝的混合物。 ? 汽车、机车、柴油发动机及燃料系统。
? 化工厂的密封件。
机械密封O型圈知识介绍:一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察,特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时,相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断,须在长期管理、维修实践的基础上,对泄漏症状进行观察、分析、研判,才能得出正确结论。
一、泄漏原因分析及判断
1.安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
2.试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:
(l)操作中,因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离;
(2)对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损、擦伤;
(3)动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量;
(4)静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;
(5)工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动、静环密封端面;
(6)设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。
3.正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。
(1)抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;
(2)对泵实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;
(3)回流量偏大,导致吸人管侧容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,损坏密封;
(4)对较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面;
(5)介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多;
(6)环境温度急剧变化;
(7)工况频繁变化或调整;
突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。