密封圈結(jié)構(gòu)的泄漏方式
密封圈結(jié)構(gòu)的泄漏方式有以下三種:
(1)界面泄漏。由于密封表面存在機(jī)加工紋路及表面不平整,在密封面與密封圈之間會(huì)形成泄漏通道,由此產(chǎn)生的介質(zhì)泄漏稱(chēng)為界面泄漏,占密封圈總泄漏量的80%~90%。
(2)滲透泄漏。對(duì)非金屬材質(zhì)的密封圈而言,從材料的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看,其本身存在微小的縫隙或細(xì)微的毛細(xì)管,具有一定壓力的流體容易通過(guò)它們滲漏出來(lái),稱(chēng)為滲透泄漏,占密封圈總泄漏量的10%~20%。
(3)吹出泄漏。當(dāng)作用在密封圈上的壓緊力因各種原因減少到幾乎等于作用在接頭端部的流體靜壓力時(shí),會(huì)導(dǎo)致密封面的分離。在徑向流體壓力作用下,密封圈與密封面之間會(huì)發(fā)生分離,引起密封流體的大量泄放,稱(chēng)為吹出泄漏。它屬于一種非正常泄漏,或是事故性泄漏。
密封圈材料的基本要求
機(jī)械設(shè)備中起密封作用的零部例稱(chēng)為密封圈,密封圈是機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛的零部件之一,也是機(jī)械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)元件。制造密封圈的材料一般應(yīng)具有良好的物理和力學(xué)性能、網(wǎng)彈性高、塑性變形小、加工方便、不易老化。其主要的性能要求為:
1)有較好的柔軟性或流動(dòng)性,易于與密封圈片面結(jié)合。
2)致密性好,不易泄漏介質(zhì)、能達(dá)到氣密、水密的目的。
3)有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度,回彈性好,壓縮{yj}變形小。
4)在工作溫度范圍內(nèi)物理和力學(xué)性能穩(wěn)定、不在零件表面粘附。
5)耐蝕性好,在特定介質(zhì)中能長(zhǎng)期工作。
6)接觸式動(dòng)密封圈要求密封材料的摩擦系數(shù)小,耐磨性好。
7)耐老化性好,經(jīng)久耐用,密封性能穩(wěn)定。
8)加工制造方便,價(jià)格適中。
橡膠是最常用來(lái)制造密封圈的密封材料,如丁腈橡膠、氯丁橡膠、氟橡膠三元乙丙橡膠及硅橡膠。適合于做密封圈材料的還有石墨、聚四氟乙烯、聚氨酯、尼龍以及毛氈、皮革等。
Y形密封圈的制作
Y形密封圈一般由橡膠模壓而成,最常用的材料是聚氨酯橡膠。為獲得初始密封,在設(shè)計(jì)Y形密封圈的密封唇時(shí),給內(nèi)、外唇有 一定的過(guò)盈。當(dāng)密封圈裝人溝槽中,密封唇與滑動(dòng)表面和溝槽底部的金屬相接觸,產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力。工作時(shí),與密封介質(zhì)接觸的表面承受與介質(zhì)壓力相等的法向壓力,所以唇形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形圈的“自封作用”。Y形密封圈主要用于往復(fù)密封,與V形密封圈相比,其工作唇都比單一的V形密封圈寬,故其密封性好。使用一個(gè)Y形圈就能有效地封住32MPa的高壓介質(zhì),并可以不用支承環(huán)及壓環(huán),結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單。Y形密封圈的主要缺點(diǎn)是作往復(fù)式活塞密封時(shí),容易出現(xiàn)密封圈移位和反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,當(dāng)介質(zhì)壓力過(guò)高時(shí),還可能出現(xiàn)膠料擠出現(xiàn)象。
Y形密封圈的工作速度:用丁腈橡膠制作時(shí)為0.01~0.6m/S,用氟橡膠制作時(shí)為0.05~0.3m/S,用聚氨酯橡膠制作時(shí)則為0.05~0.lm/S。當(dāng)介質(zhì)壓力高于32MPa時(shí),為防止密封圈被擠入間隙,應(yīng)在密封圈根部放置擋圈,擋圈材料可用聚四氟乙烯、尼龍1010等制成。