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Y形密封圈密封原理

发布时间:2021-05-05 浏览人数:43

     Y形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。无内压时,仅仅因唇尖的变形而产生很小的接触压力。在密封的情况下,与密封介质接触的每一点上均有 与介质压力相等的法向压力,所以唇形圈底部将受到轴向压缩,唇部受到周向压 缩,与密封面接触变宽,同时接触应力增加。当内压再升高时,接触压力的分布 形式和大小进一步改变,唇部与密封面配合更紧密,所以密封性更好,这就是Y 形圈的“自封作用”。由于这种自封作用,一个Y 形圈能有效的封住32MPa 的高压。


  压力赋能型密封的有效密封压力等于预压力与流体压力之和。Y形密封圈 通过唇边的作用将流体压力有效作用于密封,其预压力可以降到很小值,并且流 体压力越高,预压力的效用越小,在高压场合,预压力的作用可以忽略不计。这 时降低密封摩擦力是有利的,因为密封摩擦力与密封接触压力成正比。所以Y 形密封圈在保证密封的同时,摩擦力小于挤压型密封。


  Y 形密封圈主要用于往复密封,由其工作原理可知,Y 形圈安装时,唇口要对着压力高的一侧,才能发挥作用,所以Y 形密封圈只能单向起作用。


  当偶合件以工作速度作相对运动时,在密封唇与滑移面之间形成一层密封油 膜,油膜的存在可改善密封圈的摩擦条件,减小磨损;油膜在气动密封中起密封 作用。在液压元件的往复运动中,运动件伸出与缩进时油膜厚度是不同的,这一 油膜厚度差积聚会造成泄漏。所以,Y 形圈正常工作时,也有极少量泄漏发生, 当往复速度大时,泄漏量大。这是因为往复速度大时,往复次数变得很频繁,同 时油膜的流体动力作用使油膜厚度增加,形成了油膜的快速积聚作用。当工作油 的粘度增大时,油膜厚度因此增加,往复速度所造成的泄漏量也增大。但是由于 液压油的粘度随着温度的升高而降低,所以液压设备在低温下启动时,运动开始 时的泄漏较大,随着运动过程中因各种损失引起温度升高,泄漏量会逐渐减少。


  活塞在往复形成中的泄漏情况是不同的。当内压较低时,抽出行程中的泄漏 量随内压增大而增大;压入行程中随内压增大而减小。当内压足够大时(约大于7.5MPa),泄漏不再随内压而变化。


  当Y 形密封圈内压p1 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。如润滑良好,甚至有下降趋势。国外关于Y 形圈的起 动摩擦试验结果表明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,起动摩擦随内压得增 大而增大,当内压超过5MPa 时,起动摩擦将与内压无关。所以对于高压断续的 机械,不会有起动摩擦过大的问题。密封唇边磨损后,因介质压力的作用,唇边具有一定的自动补偿能力。


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