Y形密封圈的特性.doc

Y形密封圈的特性Y形圈正常工作时，也有极少量泄漏发生。这是由于活塞运动时油膜积聚造成的。研究表明，活塞在往复行程中的泄漏情况是不同是。当内压较低时，抽出行程中的泄漏量随内压增大而增大；压入行程中则随内压增大而减小。当内压足够大时（约大于7.5MPa）,泄漏量不再随内压而变化。图5-24是国外的试验结果。此结果是在保持11.25MPa的高压而使低压变化的情况下得到的，当低压侧的压力上升到接近高压侧时，泄漏接近于常数。 ??? 由图5-24还可看出，泄漏与往复运动速度的关系。当往复速度大时，泄漏量增大。这的因为往复速度大时，往复次数变得很频繁，油膜的流体动力作用使用油膜厚度增大，形成了油膜的快速积聚作用。应指出，当工作油的粘度越大，油膜厚度的增大越大，因此往复速度所造成的泄漏量也越大。 Y形密封圈摩擦特性 ??? 当Y形密封圈内压Pi较低时，摩擦力随内压增大而增大。当内压足够大时，摩擦力不再有很大变化。若润滑良好，甚至有下降趋势。图5-25为国外关于Y形密封圈的起动摩擦试验结果。由图看出，起动摩擦与停车时间关系不大，这是与O形圈最大的区别。这对于断续运动的机械是极为有利的。同时，在内压较低时，起动摩擦随内压的增大而增大，但内压超过5MPa时，起动摩擦将与内压无关。所以对于高压断续运动的机械，不要担心有起动摩擦过大的问题。 ??? 图5-26为国外对U形密封所做的试验结果。因为U形圈与Y形圈的特性相差不大，故在这里引用。密封圈的胶料硬度为90绍尔A。途中曲线表示不同的滑动速度V。由试验知，摩擦力的大小与橡胶的硬度和滑动速度有关。硬度大的U形圈，摩擦阻力小；往复速度大时，摩擦阻力也小。由于有多种因素影响U形圈的摩擦，使得U形圈的摩擦系数在整个往复行程中不是一个常数。 1—v=1.52m/min；2—v=3.05m/min 3—v=6.10m/min；4—v=9.14m/min 19)Y形密封圈撕裂、挤出和反转现象 ??? U形密封圈在高压下唇的内侧作用有很高的压力。此时虽有良好的自封作用，但因底部很薄，且呈圆弧形，内压在那里形成很大的张力，因此很容易使那里发生撕裂现象，特别是皮垫。同时，底部因为有剩余的空间，可容纳撕裂后的变形。这样，使皮填料的损坏率很高。为了避免这种损坏，把橡胶U形圈的底部加厚，就演变成Y形密封圈。 ??? 应指出，底部加厚虽然可以防止撕裂，但被押足够高时，底部会因为应力集中而发生“胶料挤出”现象。这一点与O形圈中的情况相类似。发生挤出时内压与间隙的关系见图5-27。 ??? Y形圈的“反转”现象发生在断续工作的复动式活塞中。此时由于两个密封圈之间的间隙形成微小的封闭空间，在工作时这里的压力达到最大值（由于压力方向在唇的背面，所以称为“背压”）向另一侧移动（图5-28A），移至槽口时，因为那里的间隙较大，密封圈即开始“反转”，唇嵌入间隙中，造成密封圈损坏。 ??? 为避免这种损坏，可在活塞槽底开一小孔（图5-28D）。这样在内压卸去时，Y形圈一移动，封塞压力立即与缸内低压相连通，压力消除，圈的移动即停止，反转就不能发生。若以支撑环定位，效果将更好（图5-28E）. 表1???德国Freudenbrg公司生产的几种常用往复运动密封圈使用条件?? ? 续表1 续表1 ????1)?Y形密封圈的特点：①密封性能可靠。②摩擦阻力小，运动平稳。③耐压性好，适用压力范围广。④结构简单，成本低。⑤安装方便。?? ????2)?密封原理：Y形密封圈的唇缘对密封副偶合面呈线状接触，在介质压力作用下产生“峰值”接触应力。当偶合件以一定的运动速度作相对运动时，由于密封唇及滑移偶合界面间建立了密封油膜，从而达到了密封的目的。?? ????带有副唇的轴用Y形密封圈见图1所示，在其副唇与主唇间，每次往复动作后，都会于主唇后侧遗下微量的残留油液。而无数次往复运动后，其残留的油液，将充满主、副唇之间，从而建立了一个特定的“困油区”。当主唇处于、工作状态下，由于“困油区”的油液不可压缩，其间的压力远远高于小腔的压力。此时，副唇与偶合面的接触应力，也远远高于主?唇与偶合面间的接触应力，迫使困油区的油液压“泵”回小腔，而构成密封状态，同时增强和提高了Y形密封圈的密封性能。由此可见，当副唇承受的“困油区”的压力越高，副唇对轴面的接触应力也就越高，密封性能也就越可靠。? ? 图1???带副唇的轴用??? Y形密封圈截面??1-主唇?2-副唇?? ??????3)?应用与标准化：为防止在高压状态下，各类型Y形密封圈的根部因材质塑性变形而发生向间隙“流动”所造成的根部“挤出”。应对滑移偶件间的配合间隙大小，予以控制。通常，间隙值不能超过表2所示的规定。?? 表2???Y形密封圈允许的最大间隙值???(mm)?? 密封材料 密封圏的公称直径/m