液压密封件的结构形式及密封机理(2)组合密封件
1 组合密封件
自封式紧密型液压密封件(唇形密封圈)与密封表面贴合的唇部接触面积较小,在相同的工作条件下,唇形密封圈与自封式压紧型液压密封件相比,唇部可以产生更大的压缩变形,获得较好的密封作用。但其唇部接触面积较小,易磨损,磨损后的密封作用显著降低。若采用O形密封圈与之叠加使用(即组合密封件)时,即使唇部磨损后,由于合成橡胶质O形密封圈具有较大的弹性,它将迫使唇形密封圈的唇部紧贴密封表面,产生足够大的表面接触应力,达到密封的作用,并且摩擦阻力较小,工作平稳,又易于装配和维修。
目前液压机械设备(液压缸)常用的液压组合密封件主要是由O形、方形、U形、Y形、Yx形密封圈及其他特殊形状的液压密封圈的叠加使用构成的。
(1)蕾形圈
如图1所示,蕾形圈通常是由合成橡胶质的O形密封圈与夹布橡胶质的Y形密封圈的叠加构成的,与自封式压紧型液压密封件及自封式紧密型液压密封圈(唇形密封圈)一样,依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力,阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时,压力液体通过。形密封圈的弹性变形始终挤压和撑开Y形密封圈的密封唇部,使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力,并与初始接触应力一起共同阻止压力液体的泄漏。其最突出的优点是:低压时依靠丁腈橡胶密封,高压时U型夹织物橡胶圈变形较大,提高接触应力,实现密封。它的摩擦阻力小,不易磨损。
(2)格来圈与斯特圈
斯特圈与格来圈两种密封圈通常在液压缸中配套使用。它们的特点相同,而且均是由一个PTFE特种聚四氟乙烯制成的密封环和一个提供预压缩力的O型圈组成。由于PTFE特种聚四氟乙烯是一种自润滑、摩擦系数很低的材料,因此这两种密封圈的摩擦系数均很低,且动静摩擦系数相当接近,同时有极佳的定形性能和抗挤出性能,寿命长,运动时无爬行现象。如欲提高其工作可靠性,可采用两个斯特圈进行密封,这样可以保证“绝对无泄漏”,由于并没有压力到达第二密封圈,因此摩擦力不会显著增加。
如图2所示,格来圈通常是由合成橡胶质的O形密封圈与填充聚四氟乙烯质的方形密封圈的叠加使用构成的,可分为孔用格来圈和轴用格来圈,但其密封作用是一样的。依其本身的变形对密封表面产生较高的初始接触应力,阻止无压力液体的泄漏。液压缸工作时,压力液体通过。形密封圈的弹性变形始终最大限度地挤压方形密封圈,使之紧贴密封表面而产生较高的随压力液体的压力增高而增高的附加接触应力,并与初始接触应力一起共同阻止液体的泄漏。
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