垫片密封圈产品性能和几何尺寸对密封的影响

垫片密封圈产品性能和几何尺寸对密封的影响 

一、垫片密封圈产品基本性能的影响

垫片密封圈产品基本性能主要分为两个部分，一是垫片密封圈的力学能力，其中包括垫片的压缩回弹特性、蠕变和应力松弛特性等；二是垫片密封圈的基本密封性能，垫片密封圈的基本性能对连接的密封性能影响很大。

螺栓法兰垫片密封圈连接的密封原理是通过垫片密封圈产品的变形来实现。垫片密封圈的压缩特性部分的反应了其表面与法兰面嵌合，形成初始密封的能力。在操作条件下，由于螺栓的伸长和法兰的变形，使法兰面和垫片密封圈产生相对分离（垫片所受压缩应力减少）的倾向，这时连接的紧密与否很大程度上取决于垫片产品的回弹能力。蠕变和应力松弛是相联系的，反映了垫片产品的材质在一定温度和载荷作用下其变形随时间的增加而增加、其应力随时间的增加而减小的变化规律。蠕变和松弛是导致高温密封连接泄漏率增大的重要原因。垫片密封圈密封性能表征了泄漏率与介质压力、垫片残余压紧力和温度的关系，是垫片密封圈密封能力的一项综合指标。

二、垫片密封圈尺寸的影响

1、垫片密封圈厚度的影响

在同样的压紧载荷、同样的密封介质压力作用下，泄漏率随垫片密封圈厚度的增加而减少。这是由于在同样的轴向载荷作用下，厚的垫片密封圈具有较大的压缩回弹量，在初始密封条件已经达到的情况下，弹性储备较大的厚垫片，比薄垫片更能补偿由于介质压力引起的密封面间的相对分离，并使垫片密封圈表面保留较大的残余压紧应力，从而使得 泄漏率减少。但不能说垫片产品越厚，其密封性能越好。这是因为，垫片密封圈的厚度不同，初始密封的要求也不同，由于端面上摩擦力的影响，垫片表面呈三向受压的应 力状态，材料的变形抗力较大；而垫片密封圈中部，受端部的影响较小，其变形抗力也较小。在同样的预紧载荷下，垫片密封圈中部较垫片表面更容易产生塑性变形，此时，建立初始密封面也越困难，故当垫片密封圈厚度达到一定数值以后，密封性能并无改变甚至恶化。此外，垫片越厚，渗透泄漏的截面积越大。

渗透泄漏率也就越大。

2、垫片宽度的影响

在一定的范围内，随着垫片密封宽度的增加，泄漏率呈线性递减。这是因为在垫片密封圈有效宽度内介质泄漏阻力与泄漏通道的长度成正比。但也不能说，垫片越宽越好，因为垫片密封圈越宽，垫片的表面积就越大，这样要在垫片上产生同样的压紧应力，宽垫片的螺栓力就要比窄垫片密封圈大得多。

安装液压缸密封圈的方法 

安装液压缸密封圈的方法：

安装前，应首先检查密封件表面质量，不得有飞边、毛刺、裂痕、切边。气孔和疏松等缺陷，密封件的几何尺寸和精度都要符合标准要求。

孔用组合密封圈由O形圈和耐磨环组成(见图1)。

由于O形圈弹性较大，安装比较容易;而耐磨环弹性较差，如果直接安装则活塞的各台阶、沟槽容易划伤其密封表面，影响密封效果。为保证耐磨环安装时不被损坏，应采取一定的安装措施。耐磨环主要由填充聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有耐腐蚀的特性，热膨胀系数较大，故安装前先将其在100℃的油液中浸泡20min，使其逐渐变软，然后用工装将其装入活塞的沟槽中。

工装由定位套和涨套组成。定位套头部有5º倒角，用于引导O形圈和耐磨环装入活塞端部沟槽。涨套由弹性较好的65 Mn钢经热处理制成，加工成均匀对称的8瓣结构。需要注意的是，加工各瓣底部的小孔时，分度要均匀，铣开各瓣时应使锯口对准小孔的中心，以保证涨套各瓣能均匀涨开。同时各部位都应进行(光滑)倒角，以免损坏密封圈。

每一种规格的密封圈都应有一套对应的工装来保证其装配要求。安装完成后不允许密封圈有折皱、扭曲、划伤和装反的现象存在。

缸筒上的螺纹孔常安排在焊接工序之后加工，这样就不可避免地要在螺纹孔出口与缸筒内壁的交界处产生毛刺。为清除毛刺，必须设计制做专用刀具对其进行加工，达到光滑过渡的目的。专用刀具的结构。使用时，先将刀杆从螺纹孔中插人，然后从侧面将刀头安装在刀杆上，旋转刀杆即可将毛刺除掉并加工出光滑完整的表面。

另一类密封件是聚氨酯材质的Y形密封圈因其具有高硬度、高弹性、耐油、耐磨和耐低温等优点，广泛用于液压油缸中。它的内、外唇根据轴用或孔用可制成不等高形状，以起到密封和自身保护的作用。不等高唇Y形圈，其短唇与密封面接触，滑动摩擦阻力小，耐磨性好，寿命长;长唇与非相对运动表面有较大的预压缩量，工作时不易窜动。

由于聚氨酯材质的Y形圈硬度高、预压缩量大，在安装、更换时常常会造成密封圈被挤破、翻卷和咬边等损坏现象，从而起不到应有的密封效果，甚至失效。装配时，我们曾用螺丝刀将密封唇沿缸径往里压;或用细铁丝将密封圈的外唇捆紧，使其外径小于缸的内径，然后将密封圈送入缸内，再将细铁丝抽出。但这两种装法都容易将密封圈划伤，导致密封失效，增加维修时间。针对这种情况，我们用0.lmm厚的冷轧钢带或铜皮将其剪成长方形，其长度等于Y形圈外径的周长，然后用它将密封圈裹紧，再一点一点地送入液压缸缸筒中，待外唇口全部进入缸筒后再将其抽出，安装效果较好。