选择密封圈应虑的因素
(1)密封介质
密封圈材料对密封介质的化学耐蚀性是选择密封圈的首要条件,同时还应虑介质的比重、粘度等物理性能,以及与介质有关的抗高温氧化性、抗溶剂性和抗渗透性等,通常情况下,气体的密封比液体要困难得多。
(2)工作温度
除了高或低的工作温度耐受要求外,工作温度的波动还会引起材料蠕变,在设备运转一段时间后,密封圈材料容易发生软化、蠕变及应力松弛现象,降低密封圈的密封性能。在室温下大多数密封圈材料没有大的蠕变,不影响密封性能,但随着温度的升高(超过100℃)蠕变变得严重。当连接法兰密封部位的温度高于200℃时,应在密封圈和法兰的接触面上涂覆密封胶。这样不但可以提高密封效果,而且可以防止密封圈与法兰在高温下粘接,其缺点是会给检修或更换密封圈带来困难。
密封圈设计的基本要求
不同机器对密封圈性能的要求是不同的,在密封圈设计及类型选择使用时,应根据具体情况具体分析比较决定。对密封圈主要性能的要求如下:
(1)允许泄漏量。在密封圈设计中重要的要求是泄漏量,它由密封圈的用途决定。保证机器设备正常工作所允许的泄漏率称为允许泄漏率,允许泄漏率一般根据设备的具体情况决定,没有统一的标准。
(2)摩擦。摩擦会导致发热及密封圈的磨损,甚至损坏零件密封面,是引起密封圈失效及泄漏的主要原因。接触密封的摩擦主要取决于材料的摩擦系数和润滑条件。
(3)磨损。有摩擦就会引起磨损,磨损必然降低密封圈的性能,缩短机器的使用寿命。密封圈和旋转轴表面的磨损量取决于密封形式、密封圈材料以及流体的润滑性。填料密封对轴的磨损较大,尤其是当介质中含有磨料时磨损速度更快。
(4)尺寸。密封装置应尽量紧凑,结构尺中的限制应当由机器总体确定。
沟槽间隙和挡圈
O形密封圈用于动密封时,往复运动的活塞与缸壁之间必须有一定的间隙,其大小与介质的工作压力和O形圈材料的硬度有关。
为了避免发生“挤出”现象,设计原则是:密封介质的压力越大,设计时应保证工作点在大的密封压力以下。正确选择脚镣硬度及沟槽间隙可以有效地防止O形圈的挤出破坏。防止挤出破坏的另一个措施是采用保护挡圈。安有挡圈的O形圈在个高压作用下,首先向挡圈靠拢。随着压力的增加,O形圈与挡圈互相挤压。
由于它们都是弹性体,二者同时发生变形,并向上下扩展,以避免发生挤出现象。动密封用O形圈,当工作压力高于10MPa时,如单向受压,就在O形圈受压方向的对侧设置一个挡圈;如双向受压,则应在O形圈两侧各放一个挡圈;而对于静密封,压力超过32MPa时,也应该使用挡圈。