O型密封圈是一種截面為圓形的橡膠圈，因其截面為O型，一般會固定在一凹槽中，組裝過程中會被兩個或兩個以上的組件壓縮，因此產(chǎn)生密封的接口，故稱其為O型密封圈，簡稱“O”型圈。O型密封圈主要用于靜密封和往復(fù)運(yùn)動密封。用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動密封時，僅限于低速回轉(zhuǎn)密封裝置。O形密封圈一般安裝在外圓或內(nèi)圓上截面為矩形的溝槽內(nèi)起密封作用。O形密封圈在耐油、酸堿、磨、化學(xué)侵蝕等環(huán)境依然起到良好密封、減震作用。因此，O形密封圈是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中使用最廣泛的一種密封件。下面來為大家介紹O型密封圈的優(yōu)勢特點(diǎn)、常用的溝槽形式有哪三種？安裝要求、主要失效原因及其防治措施！

（1）O型密封圈的優(yōu)勢特點(diǎn)

1、適合用于很多靜態(tài)和動態(tài)的密封設(shè)備工作環(huán)境；

2、占用的密封空間較小；

3、兩頭密封；

4、與絕大多數(shù)流體介質(zhì)相容；

5、PTFE密封圈可在-200℃條件下也是一大優(yōu)點(diǎn)；

6、彈性體環(huán)可在-65℃~+327℃條件下工作，具體以密封材料類型而定。

（2）O型密封圈常用的溝槽形式有哪三種？

橡膠密封圈安裝在溝槽內(nèi)時，應(yīng)允許它有一定的膨脹空間。同時也對溝槽加工精度及表面有一定要求，如溝槽表面與密封表面不允許存在曉得溝槽，劃痕、凹坑、同心或螺旋狀的加工痕跡。東晟密封件告訴您通常允許的膨脹率在靜密封中約為15%，在動密封中約為8%。對于不同類型的溝槽，其使用范圍也不同。常用的溝槽形式有哪三種呢？

一、三角溝槽

常用于法蘭和端蓋上的密封，其缺點(diǎn)是制造較困難，且供橡膠密封圈的空間非常??；
      二、矩形溝槽

廣泛用于各種密封場合，無需使用擋圈（密封件）時，可做傾斜側(cè)面；
      三、梯形溝槽

僅推薦用于O型圈（密封圈）截面直徑大于2.5mm的密封特殊場合；

（3）O型密封圈的安裝要求

一、安裝O型圈之前，檢查以下各項

1、引入角是否滿足要求；

2、內(nèi)徑是否去除毛刺 表面有無污染；

3、密封件和零件是否已涂抹潤滑脂或潤滑液，建議用所密封的液體來潤滑；

4、不得使用含固體添加劑的潤滑脂，如二硫化鉬、硫化鋅等。

二、安裝O型圈

1、使用無銳邊的工具；

2、保證O型圈不扭曲，不得過量拉伸；

3、對于用密封條粘接成的O型圈，不得在連接處拉伸。

三、安裝必須通過螺紋、花鍵等部位

1、當(dāng)O型圈拉伸后，要通過螺絲、花鍵、鍵槽等時，必須使用工具時，該工具可以用較軟、光滑的金屬或塑料制成，不得有毛刺或銳邊；

2、安裝壓緊螺絲時，應(yīng)嚴(yán)格對稱緊固螺絲。

O型密封圈的主要失效原因及其防治措施

一、永久變形

由于O型圈密封圈用的合成橡膠材料是屬于粘彈性材料，所以初期設(shè)定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長時間的使用，會產(chǎn)生永久變形而逐漸喪失，最終發(fā)生泄漏。永久變形和彈力消失是O型圈失去密封性能的主要原因，以下是造成永久變形的主要原因：

1、壓縮率和拉伸量與永久變形的關(guān)系

（1）制作O型圈所用的各種配方的橡膠，在壓縮狀態(tài)下都會產(chǎn)生壓縮應(yīng)力松弛現(xiàn)象，此時，壓縮應(yīng)力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大，則由橡膠應(yīng)力松弛而產(chǎn)生的應(yīng)力下降就越大，以致O型圈彈性不足，失去密封能力。因此，在允許的使用條件下，設(shè)法降低壓縮率是可取的。增加O型圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法，不過這會帶來結(jié)構(gòu)尺寸的增加。

（2）應(yīng)該注意，人們在計算壓縮率時，往往忽略了O型圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。O型圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時，由于拉力的作用，O型圈的截面形狀也會發(fā)生變化，就表現(xiàn)為其高度的減小。此外，在表面張力作用下，O型圈的外表面變得更平了，即截面高度略有減小。這也是O型密封圈壓縮應(yīng)力松弛的一種表現(xiàn)。

（3）O型圈截面變形的程度，還取決于O型圈材質(zhì)的硬度。在拉伸量相同的情況下，硬度大的O型圈，其截面高度也減小較多，從這一點(diǎn)看，應(yīng)該按照使用條件盡量選用低硬度的材質(zhì)。在液體壓力和張力的作用下，橡膠材料的O型密封圈也會逐漸發(fā)生塑性變形，其截面高度會相應(yīng)減小，以致最后失去密封能力。

2、溫度與O型圈馳張過程的關(guān)系

（1）使用溫度是影響O型圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高，O型圈的壓縮永久變形就越大。當(dāng)永久變形大于40%時，O型圈就失去了密封能力而發(fā)生泄漏。因壓縮變形而在O型圈的橡膠材料中形成的初始應(yīng)力值，將隨著O型圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。

（2）溫度在零下工作的O型圈，其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃情況下，不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應(yīng)力;即使耐低溫的橡膠材料，此時的初始應(yīng)力也不會大于20℃時初始應(yīng)力的25%。這是因?yàn)镺型圈的初始壓縮量取決于線脹系數(shù)。所以，選取初始壓縮量時，就必須保證在由于馳張過程和溫度下降而造成應(yīng)力下降后仍有足夠的密封能力。溫度在零下工作的O型圈,應(yīng)特別注意橡膠材料的恢復(fù)指數(shù)和變形指數(shù)。

綜上所述，在設(shè)計上應(yīng)盡量保證O型圈具有適宜的工作溫度，或選用耐高、低溫的O型圈材料，以延長使用壽命。

3、介質(zhì)工作壓力與永久變形

（1）工作介質(zhì)的壓力是引起O型圈永久變形的主要因素?，F(xiàn)代液壓設(shè)備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使O型圈發(fā)生永久變形。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工作壓力選用適當(dāng)?shù)哪蛪合鹉z材料。工作壓力越高，所用材料的硬度和耐高壓性能也應(yīng)越高。

（2）為了改善O型圈材料的耐壓性能，增加材料的彈性(特別是增加材料在低溫下的彈性)、降低材料的壓縮永久變形，一般需要改進(jìn)材料的配方，加入增塑劑。但是，具有增塑劑的O密封形圈，長時間在工作介質(zhì)中浸泡，增塑劑會逐漸被工作介質(zhì)吸收，導(dǎo)致O型密封圈體積收縮，甚至可能使O型密封圈產(chǎn)生負(fù)壓縮(即在O型密封圈和被密封件的表面之間出現(xiàn)間隙)。因此，在計算O型密封圈壓縮量和進(jìn)行模具設(shè)計時，應(yīng)充分考慮到這些收縮量。應(yīng)使壓制出的O型密封圈在工作介質(zhì)中浸泡5~10晝夜后仍能保持必要的尺寸。

（3）O型圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關(guān)。當(dāng)變形率在40%或更大時，即會出現(xiàn)泄漏，所以幾種膠料的耐熱性界限為:丁腈橡膠70℃，三元乙丙橡膠100℃，氟橡膠140℃。因此各國對O型圈的永久變形作了規(guī)定。中國標(biāo)準(zhǔn)橡膠材料的O型圈在不同溫度下的尺寸變化見表。同一材料的O型圈，在同一溫度下，截面直徑大的O型圈壓縮永久變形率較低。

（4）在油中的情況就不同了。由于此時O型圈不與氧氣接觸，所以上述不良反應(yīng)大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹，所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此，在油中的耐熱性大為提高。以丁腈橡膠為例，它的工作溫度可達(dá)120℃或更高。

二、間隙咬傷

被密封的零件存在著幾何精度(包括圓度、橢圓度、圓柱度、同軸度等)不良、零件之間不同心以及高壓下內(nèi)徑脹大等現(xiàn)象，都會引起密封間隙的擴(kuò)大和間隙擠出現(xiàn)象的加劇。O型圈的硬度對間隙擠出現(xiàn)象也有明顯的影響。液體或氣體的壓力越高，O型圈材料硬度越小，則O型圈的間隙擠出現(xiàn)象越嚴(yán)重。

防止間隙咬傷的措施是：對O型密封圈的硬度和密封間隙加以嚴(yán)格的控制。選用硬度合適的密封材料控制間隙。常用的O型圈的硬度范圍是HS60~90。低硬度者用于低壓，高硬度者用于高壓。配用適當(dāng)?shù)拿芊馊ΡＷo(hù)擋圈，是防止O型圈被擠入間隙的有效方法。

三、扭曲現(xiàn)象

扭曲是指O型圈沿周向發(fā)生扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，扭曲現(xiàn)象一般發(fā)生在動密封狀態(tài)。O型圈如果裝配的妥善，并且使用條件適當(dāng)，一般不大容易在往復(fù)在往復(fù)運(yùn)動狀態(tài)下產(chǎn)生滾動或扭曲，因?yàn)镺型圈與溝槽的接觸面積大于在滑動表面上的摩擦接觸面積，而且O型圈本身的抗拒能力原來就能阻止扭曲。摩擦力的分布也趨向保持O型圈在其溝槽中靜止不動，因?yàn)殪o摩擦大于滑動摩擦，而且溝槽表面的粗糙度一般不如滑動表面的粗糙度。引起扭曲損傷的原因很多，其中最主要的是：

1、由于活塞、活塞桿和缸筒的間隙不均勻、偏心過大、O型圈斷面直徑不均勻等造成，由于造成O型圈在一周多受的摩擦力不均勻，O型圈的某些部分摩擦過大，發(fā)生扭曲。通常，斷面尺寸較小的O型圈，容易產(chǎn)生摩擦不均勻造成扭曲(運(yùn)動用O型圈比固定用O型圈的斷面直徑大就是這個道理)。

2、另外，由于密封溝槽存在著同軸度偏差，密封高度不相等以及O型圈截面直徑不均勻等現(xiàn)象，可能使得O型圈的一部分壓縮過大，另一部分過小或不受壓縮。當(dāng)溝槽存在偏心即同軸偏差大于O型圈的壓縮量時，密封會完全失效。密封溝槽同軸度偏差大的另一個害處是使O型密封圈沿圓周壓縮不均。

3、此外還有由于O型圈截面直徑、材質(zhì)硬度、潤滑油膜厚度等的不均以及密封軸表面粗糙度等因素的影響，導(dǎo)致O型圈的一部分沿工作表面滑動，另一部分則發(fā)生滾動，從而造成O型圈的扭曲。運(yùn)動用O型圈很容易因扭曲而損壞，這是密封裝置發(fā)生損壞和泄漏的重要原因。因此提高密封溝槽的加工精密度以及減小偏心是保證O型圈具有可靠的密封性和壽命的重要因素。

4、安裝密封圈不應(yīng)是它處于扭曲狀態(tài)。假如在安裝時就被扭曲，則扭曲損傷就會很快發(fā)生。在工作中，扭曲現(xiàn)象會將O型圈切斷，產(chǎn)生大量漏油，而且切斷的O型圈會混到液壓系統(tǒng)的其他部位，造成重大事故。

為了防止O型圈的扭曲損傷，在設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）O型圈安裝溝槽的同心度大小，應(yīng)從加工方便和不產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象兩個方面來考慮。

（2）O型圈斷面尺寸應(yīng)均勻，并且在每次安裝時都應(yīng)在密封部位充分涂抹潤滑油或潤滑脂。有時也可以采用浸透潤滑油的氈圈式加油裝置。

（3）加大O型圈的截面直徑，動密封用O型密封圈的截面直徑一般應(yīng)大于靜密封用O型圈;此外，O型圈應(yīng)避免用作大直徑活塞的密封。

（4）在低壓下也產(chǎn)生扭曲損傷時，可使用密封圈保護(hù)擋圈。

（5）降低缸筒和活塞桿的表面粗糙度。

（6）采用低摩擦系數(shù)的材料制作O型密封圈。

（7）可用不易產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象的密封圈代替O型圈。四、磨粒磨損現(xiàn)象

當(dāng)密封的間隙具有相對運(yùn)動時，工作環(huán)境中的灰塵和沙粒等被粘附在活塞桿表面，并隨著活塞桿的往復(fù)運(yùn)動與油膜一起被帶入缸內(nèi)，成為侵入O型密封圈表面的磨粒，加速O型圈的磨損，以致其失去密封性。為了避免這種情況發(fā)生，在往復(fù)運(yùn)動式密封裝置的外伸軸端處必須使用防塵圈。

安裝o型密封圈時往往采用手動安裝，在安裝之前，首先需要查看所安裝的地方是否存在鋒利的邊緣，而且要保證其內(nèi)徑的表面要去除毛刺，清潔干凈。在所要安裝的部件上要涂抹一定的潤滑油，以便o型密封圈能夠與其相容。在安裝o型密封圈時要保證o型密封圈不被扭曲和過度的拉伸，否則將會影響到o型密封圈的使用性能。對于o型密封圈的定位需要使用輔助功能的工具來進(jìn)行安裝。如果是密封粘結(jié)的o型密封圈是不可以進(jìn)行連接拉伸的，而且在安裝過程中夾緊螺釘時應(yīng)當(dāng)保持對稱。
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