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油管接头倒角密封O型圈的选用及安装

时间:2019-10-265061 次浏览

信息摘要:倒角密封是一种简洁实用的端面密封,常用于液压系统中接头与阀体之间的密封。合理的设计倒角尺寸以及选择合适的O型橡胶密封圈,是密封达到更佳效果和延长O型橡胶密封圈使用寿命的有利保证。

倒角密封因其在接头与液压阀之间使用简便,操作简单,且制作与加工容易等特点,在油管接头的密封过程中常被广泛应用。本文着重先容密封倒角的设计及O型橡胶密封圈的选用。

1、密封倒角的设计

QQ截图20191026145141.jpg

1.1、倒角密封原理

倒角密封是一种连接面处的密封,采用O形密封圈将其装配到一个通过倒角产生的槽中,然后通过壳体挤压来产生密封。设计时主要考虑产品必须进行轻微拉伸、压缩量适当减小、填充率适当加大。倒角一般为15°~30°,依据工作压力选取,压力大时,角度要趋近于小值。反之,则取大值。

1.2、金属件端部尺寸设计

图1中D是接口底孔尺寸或螺纹切制前的内孔尺寸,是已知量。

QQ截图20191026145158.jpg

依据表1得出D+2K尺寸,接头0型圈密封是静密封,不考虑O型圈装到O型圈环槽变形和其他装配影响,简单计算接头管径(d')单边过盈量为10~20丝即可,即0.1~0.2mm。当然考虑到零件尺寸公差(O型圈截面直径,O型圈内径,密封面内径尺寸,0型圈环槽尺寸和槽岸尺寸),同轴度及装配位置的偏心,可以进一步计算装配发生单边靠拢时候的极限情况,确保这个时候的松边过盈不为负值。以便进一步确定密封面、O型圈环槽、槽岸的尺寸及公差。再计算D'值(0型密封圈沟槽外径)

D'=d?+2H

其中:d?=d?/1.03~1.07;d?-0型密封圈实际内径

QQ截图20191026145329.jpg

1.3、各计算尺寸选取公差带号:见表3

QQ截图20191026145351.jpg

1.4、橡胶O型圈硬度选取

根据密封间隙和工作压力来选择适当的O形圈的硬度,橡胶硬度应随工作压力高低与间隙大小而变化,压力高,间隙大时硬度应稍大,反之则稍小。

2、密封间隙选择

橡胶O型密封圈破坏的重要原因之一是在工作压力作用下被挤入间隙C内,此间隙的允许值与工作压力,O型密封圈橡胶硬度及其

截面直径d大小有关,具体见表4。

QQ截图20191026145424.jpg

3、橡胶O型密封圈压缩量

k=d0-(h+c)

其中:h-0型环沟槽深度;C一轴与孔密封间隙,见表4。

0型圈压缩量的大小能直接影响到密封性能和使用寿命,压缩量太小,密封效果不好;压缩量太大,对O型环装配不利,增大运动摩擦阻力,使用寿命会缩短。因此,在密封设计过程中,要合理控制好O型环的压缩量,一般以7%~30%的压缩率为准。O型密封圈安装的断面直径压缩量为5%-3.5%,用于固定密封取得偏大值,用于活动密封取偏小值。

4、合理的表面粗糙度

要保证合理的密封性能,动密封和静密封都要有合适的表面粗糙度。一般静密封Ra6.3μm-Ra3.2μm,动密封Ra3.2μm-Ral.6μm。但不是粗糙度越高越好,如果安装面的粗糙度太高,平直度差,有的会出现凸棱。一方面O型环被压缩后,有的面因密封不严而漏油。另一方面O型环在沟槽中会随着压力高的方向向压力低的方向滑动,造成O型环损伤,引起泄漏。

5、合理的内径拉伸率

橡胶O型密封圈的拉伸率过大,会引起应力松弛,造成O型密封圈的内径增大。造成与轴面形成接触间隙,安装过程中会因为振动而使其脱落。同时,O型密封圈截面由于挤压力度不均匀,影响O型密封圈的使用寿命。

拉伸率计算公式如下:

QQ截图20191026145448.jpg

6、橡胶O型密封圈的安装

6.1、安装部位的设计要求

(1)O型圈安装槽部位必须保证足够的表面粗糙度,外表光滑,无损伤。

(2)倒角部位应有定位台面(如图2),防止结合面不平,而影响孔与轴之间的同轴度,致使0型圈过度磨损。

QQ截图20191026145504.jpg

6.2、橡胶O型密封圈的安装要求

(1)检查引入角是否符合图纸要求,15°~30°以及D+2K尺寸。

(2)密封件和零件应涂润滑脂或润滑液,但不得使用含固体添加剂的润滑脂,如二硫化钼、硫化锌。

(3)安装前对安装轴颈进行外观检查,表面不得有飞边毛刺、杂质、灰尘等缺陷及刮伤。

(4)安装过程中防止橡胶O型密封圈碰伤,应先用锉修平毛刺,在其通过的部位螺纹及键槽表面用胶带包上再进行安装,可起到保护O形密封圈的作用。

7、结论

倒角密封是一种简洁实用的端面密封,常用于液压系统中接头与阀体之间的密封。合理的设计倒角尺寸以及选择合适的橡胶O型密封圈,是密封达到更佳效果和延长O型橡胶密封圈使用寿命的有利保证。


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