液壓橡膠密封件（O型圈）的密封機(jī)理

　　密封件的密封機(jī)理涉及兩個(gè)因素，一個(gè)是腔體的密封，主要是密封件外緣(靜態(tài)部件)在腔體中的定位；二是密封唇口與旋轉(zhuǎn)軸表面接觸的動(dòng)態(tài)密封，這是密封件O型圈的zui重要功能。

　　密封件O型圈的密封唇接觸區(qū)的密封機(jī)理對(duì)密封件所起的密封功能具有極其重要的意義，它取決于：密封唇的設(shè)計(jì)、彈性材料的結(jié)構(gòu)、表面的粗糙度等。密封唇的徑向力、密封唇的角度設(shè)計(jì)和唇尖與彈簧中心的距離設(shè)計(jì)的綜合作用，產(chǎn)生了一種對(duì)軸面不對(duì)稱分布的接觸壓力：在油側(cè)壓力zui大并陡升增加；在空氣側(cè)壓力呈小角度衰減。在過(guò)盈量(密封唇的內(nèi)徑在自由狀態(tài)、無(wú)負(fù)荷情況下設(shè)計(jì)為比軸的直徑略小)的配合下，接觸壓力的這種不對(duì)稱分布，與旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的圓周環(huán)形緊箍力的聯(lián)合作用，導(dǎo)致密封唇接觸區(qū)的結(jié)構(gòu)特性變形。這種密封彈性體變形結(jié)構(gòu)是油封試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)形成的，對(duì)密封性能起著決定性作用。因此，密封件O型圈需要一個(gè)試運(yùn)轉(zhuǎn)的磨合期。螺旋線的影響加上軸的旋轉(zhuǎn)，由這種變形構(gòu)造產(chǎn)生向油側(cè)的泵吸作用。

密封件O型圈密封唇口滑動(dòng)面的摩擦特性受流體的粘度與滑動(dòng)速度支配，在這個(gè)滑動(dòng)面上有油膜存在。密封件O型圈與軸的相互滑動(dòng)表面就在這個(gè)油膜分離的潤(rùn)滑狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)，因此保持摩擦力小，磨損少。在密封件O型圈滑動(dòng)接觸面上油的流動(dòng)是從大氣側(cè)流向油側(cè)又從油側(cè)流向大氣側(cè)的循環(huán)。滑動(dòng)面的潤(rùn)滑良好，可防止磨損的進(jìn)行，由此沒有泄漏。可見，對(duì)油封密封唇唇口材料，唇部形狀這兩個(gè)因素進(jìn)行微妙控制從而影響密封件O型圈的潤(rùn)滑特性和密封原理，是至關(guān)重要的。

• O型圈在閥門密封中的作用

O型圈屬于擠壓式密封，也就是說(shuō)它是以壓縮變形來(lái)達(dá)到密封目的，是擠壓式密封件中用量zui多的一種，約占50％。所以，O形圈會(huì)得到如此廣泛應(yīng)用是與它的特點(diǎn)是分不開的：①密封效果好，適于靜止、往復(fù)和旋轉(zhuǎn)密封；②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)容易，且占用空間小，密封緊湊；③裝配簡(jiǎn)便，容易更換；④使用范圍廣泛；⑤不需要調(diào)整；⑥摩擦力小；⑦單價(jià)便宜；⑧可密封兩個(gè)方向。因此，廣泛用于飛機(jī)、汽車、油壓、氣壓設(shè)備、真空設(shè)備、電子設(shè)備、石油化學(xué)裝置以及高真空超高壓元件上。使用溫度從一80～250℃，O形圈尺寸為1～3000mill，斷面直徑為1～30mm。另外，在微型裝置、精密儀器等部門也廣泛應(yīng)用。

而O型圈在閥門密封中的應(yīng)用，的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、啟閉靈活、流量調(diào)節(jié)準(zhǔn)確的閥門。設(shè)計(jì)閥門密封O型圈方案，一般有以下三點(diǎn)：

1、通過(guò)閥芯的設(shè)計(jì)將閥桿與閥瓣組合為一個(gè)整體；

2、在閥芯中段設(shè)O型密封圈凹槽并安放O型密封圈實(shí)現(xiàn)閥芯與閥體之間的動(dòng)密封；

3、閥芯由閥桿螺母驅(qū)動(dòng)在閥體內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。簡(jiǎn)化了閥門的結(jié)構(gòu),減小了操作扭矩和密封件磨損,同時(shí)提高了閥門的使用性能和維護(hù)的便捷性。

O型圈是如何工作的？

 O形圈是密封的zui簡(jiǎn)單，zui常見的類型為廣泛的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的應(yīng)用之一。 O型密封圈槽的設(shè)計(jì)是相對(duì)簡(jiǎn)單的。通過(guò)以下為槽形狀發(fā)達(dá)的規(guī)則時(shí)，獲得了一種經(jīng)濟(jì)和可靠的密封。O型密封圈的傾向，返回到原來(lái)的形狀時(shí)，橫截面被壓縮的基本原因的O型密封圈，使一個(gè)很好的密封。基本上，一個(gè)O型密封圈密封件是由一個(gè)彈性的圓形橫截面成設(shè)計(jì)的O型密封圈槽的，提供一個(gè)初始?jí)嚎s。

壓縮的O型密封圈所需要的力是硬度和橫截面直徑的結(jié)果。 O型密封圈的拉伸通過(guò)減小的橫截面，這減少了O形圈的密封潛在影響的密封壓縮。在零或非常低的壓力下，橡膠化合物的天然彈性提供了密封。密封性能可以通過(guò)增加徑向擠壓得到改善。這種增加在擠壓可具有較高的壓力動(dòng)態(tài)密封的不利影響。徑向擠壓提供了O型密封圈和保持它在安裝位置的槽之間的摩擦力。工程化以變形，橡膠化合物向上流動(dòng)至擠壓間隙，*密封其防止泄漏，直到所施加的壓力是足以克服摩擦力和變形的O型密封圈進(jìn)入小擠出間隙（假設(shè)橡膠已達(dá)到其在壓力下流動(dòng)的限制，力進(jìn)一步增加將導(dǎo)致失敗通過(guò)剪切或擠壓）。

槽的目的是提供在密封的初始力跨越一個(gè)軸在7％到30 %，壓縮力通常是垂直于該力施加的范圍內(nèi)。有在對(duì)其他軸線的槽的自由體積。當(dāng)施加壓力時(shí)，O型密封圈會(huì)向槽的低壓側(cè)移動(dòng)。密封壓力被傳遞到表面被密封，這實(shí)際上比等于初始干擾壓力的量所施加的流體壓力高。增大所施加的壓力造成的密封件和配合表面之間的干涉的應(yīng)力。雖然這種情況仍然存在，O型密封圈將繼續(xù)正常并可靠地向上傳播到幾百磅的力。