Y形密封圈剛出現(xiàn),就顯示出它在液壓元件如液壓缸中密封的優(yōu)越性:密封性好,密封壓力高,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,摩擦力小,磨損少,并有自密封作用,且壽命長。但是隨著液壓技術(shù)進(jìn)步,壓力提高,相對往復(fù)運(yùn)動速度加快等,它的不足之處就明顯出現(xiàn)。就需要改進(jìn),仍像上面加擋圈、防塵副邊之類,并未脫離原Y密封圈的范疇,就需要進(jìn)行質(zhì)的改進(jìn),在Y形密封圈的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型密封圈以適應(yīng)液壓密封技術(shù)發(fā)展的需求。這就利用不同材料的特性和不同結(jié)構(gòu)作用特點,而出現(xiàn)新的密封圈,如蕾形密封圈,見圖1。
圖1 蕾形密封圈
蕾形密封圈的形狀見圖1(a)、(b)、(c)、(d)、(e),以圖1(a)為例介紹。由圖可知蕾形密封圈由兩部分組成,其一上部為實心近似圓環(huán)的橡膠體,其二它的下部就像Y形的環(huán)狀體。上部為該密封圈的關(guān)鍵密封部位。故要求它應(yīng)具有較柔軟的而又富于彈性、受壓變形大且恢復(fù)變形趨勢好的特點,此為密封部分。而下部應(yīng)具有較高的硬度,受壓變形小,是承壓實體。這樣往往上部采用丁腈合成橡膠,而下部采用夾織物橡膠;這兩種材料和兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合,壓制粘合而成一整體的密封圈。它具有良好的密封性,提高密封壓力,又能防止該型密封圈被擠入間隙,減少摩擦,夾織物橡膠表面能保持潤滑,保證了良好的滑動性能,保證密封面的正常運(yùn)動。這種密封圈上部要求的較柔軟丁腈橡膠的硬度應(yīng)為邵爾70~80,而下部的夾織物橡膠硬度為邵爾90左右。唇部壓縮率大小很重要。壓縮率過小,則密封性不好,甚至泄漏;壓縮率過大則摩擦阻力大,磨損大,將導(dǎo)致該密封圈密封性過早失效,即壽命短,依據(jù)實踐經(jīng)驗人們認(rèn)為蕾形密封圈的合適壓縮率應(yīng)在12%~19%之間。
蕾形密封圈的密封機(jī)理與Y密封圈密封機(jī)理基本一致,它亦有預(yù)壓緊力。只是在壓力作用下,通過該密封圈上部的形變,在密封唇部產(chǎn)生拉伸-壓縮應(yīng)力,密封唇被推向金屬的密封面,產(chǎn)生接觸應(yīng)力。隨著液體壓力增大,密封唇變形亦隨之增大。接觸壓力也增大,故它具有自密封的作用。
蕾形密封圈與Y形密封圈無論結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、機(jī)理等均不同:蕾形密封圈由兩種材質(zhì)、兩種結(jié)構(gòu)壓制粘合而成,而Y形密封圈是單一材質(zhì)單一體而成;蕾形密封圈的密封機(jī)理是拉伸一壓縮應(yīng)力,而Y形密封圈是壓縮應(yīng)力;蕾形密封圈的密封工作壓力高于Y形密封工作壓力,蕾形密封圈密封工作壓力可達(dá)60MPa(壓力低于30MPa時可不加擋圈)。它主要作活塞桿往復(fù)運(yùn)動單向密封。但亦可以用于法蘭端蓋的靜密封裝置。它適用于礦物油基液壓油、水及乳化液等液體介質(zhì)。
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