防水O型圈材質(zhì)的選擇
2023-12-30 20:29:58
分享：
防水o型圈是一種擠壓型密封，當(dāng)裝入密封槽后，其截面承受接觸壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生彈性變形。對接觸面產(chǎn)生一定的初始接觸壓力Po。即使沒有介質(zhì)壓力或者壓力很小，密封圈靠自身的彈性力作用而也能實(shí)現(xiàn)密封；當(dāng)防水o-rings密封圈，防油o-rings密封圈，容腔內(nèi)充入有壓力的介質(zhì)后，在介質(zhì)壓力的作用下，進(jìn)口o型密封圈發(fā)生位移，移向低壓側(cè)，同時其彈性變形進(jìn)一步加大，填充和封閉間隙。此時，坐用于密封副偶合面的接觸壓力上升為Pm：
Pm=Po+Pp
式中Pp——經(jīng)O形圈傳給接觸面的接觸壓力（0.1MPa）
Pp=K?P
K——壓力傳遞o型橡膠密封圈系數(shù)，對于橡膠制O形密封圈K=1；
P——被密封液體的壓力（0.1MPa）。
從而大大增加了密封效果。一般K≥1，所以Pm＞P。由此可見，只要橡膠圈，o-rings密封圈表面光滑,存在初始壓力，就能實(shí)現(xiàn)無泄漏的密封。這種靠介質(zhì)本身壓力來改變防水O形密封圈接觸狀態(tài)，使之實(shí)現(xiàn)密封的性質(zhì)，稱為自封作用。
理論上，防水O型圈壓縮變形即使為零，在油壓力下也能密封，但考慮到偏心等因素O形圈裝入密封溝槽后，其斷面一般受到7%—30%的壓縮變形。靜密封取較大的壓縮率值。動密封取較小的壓縮率值。這是因?yàn)楹铣上鹉z在低溫下要壓縮，所以靜密封的預(yù)壓縮量應(yīng)考慮補(bǔ)償它的低溫收縮量。
a≥mPw，式中：m為防水橡膠密封件系數(shù)，與防水橡膠密封件的材質(zhì)、形狀、接觸面表而狀況有關(guān)。現(xiàn)分析O型圈承受0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa水壓時所需的接觸應(yīng)力。在實(shí)際工程中通常考慮安全系數(shù)3，并認(rèn)為m≥1.15時能滿足水密性要求。經(jīng)計(jì)算，承受0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa水壓所需接觸應(yīng)力分別為0.35MPa、0.51MPa、0.69MPa。與有限元分析得出的三種壓縮量下的最大接觸應(yīng)力相比較，可知當(dāng)壓縮量13mm時，最大接觸應(yīng)力僅大于0.1MPa所需的接觸應(yīng)力，只能耐0.1MPa的水壓;壓縮量15mm時，也只能耐0.1MPa的水壓；壓縮量18mm時，能耐0.2MPa的水壓。此外，壓縮量小于20mm時，橡膠件的最大壓縮應(yīng)力僅為23kN/m，而結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)通常要求該值控制在60kN/m以下，因此在工程中可以很輕松地將三元乙丙進(jìn)口O型圈壓入接縫處或者溝槽中。
?三元乙丙橡膠（EPDM）-耐熱150度，耐化學(xué)性，不耐油。
?硅膠材質(zhì)（SIL）-耐熱250度，耐油一般，不耐磨。
?氟膠（FKM)）-耐熱240度，耐油性好、耐磨、耐化學(xué)性。
?聚氨脂（PU）-耐熱120度，耐油、耐磨損。
?聚四氟乙烯（PTFE）-耐熱280度，耐油性好(一般不做成O型圈)。
