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Y型密封圈规格型号及密封原理

时间:2016-06-13 11:30:21 来源:三昌泵业 点击:

     Y型密封圈知识专题


      Y形密封圈概述:


        Y形密封圈的截面呈Y形,是种典型的唇形密封圈。因其使用寿命和密封性能均高于O形密封圈,而广泛应用于往复动密封装置中。但其断面尺寸大于 O 形密封圈,所以安装沟槽尺寸较大,为了便于安装有时需使用分割式沟槽。
Y型密封圈
        本专题总结了Y形密封圈的基础知识,包括Y形密封圈简介、Y形密封圈密封原理、Y形密封圈的分类、Y形密封圈特点及缺点、Y形密封圈常用材料、Y形密封圈主要性能等。
        详细讲解了Y形密封圈失效原因、Y形密封圈的适用范围、Y形密封圈常用标准等内容。比较了Y形圈与O形圈的缺点及应用范围。

      什么是Y形密封圈?Y形密封圈分为哪几类?

        Y形密封圈的截面呈Y形,是种典型的唇形密封圈。按其截面的高、宽比例不同,可分为宽型、窄型、Yx型等几类; 若按两唇的高度是否相等,则可分为轴、孔通用型的等高唇Y形密封圈和不等高唇的轴用Y形密封圈和孔用Y形密封圈。

      Y形圈的运用范围:

        Y形密封圈广泛应用于往复动密封装置中,其使用寿命高于O型密封圈。Y型密封圈的适用工作压力不大于40MPa,工作温度为-30~80℃;

      工作速度范围:

        采用丁睛橡胶制作时为 0. 01~0. 6m/s;采用氟橡胶制作时,为0.05~0.3m/s;采用聚氨酯橡胶制作时,则为 0.01~lm/s。Y型密封圈的密封性能、使用寿命及不同挡圈时的工作压力限,都以聚氨酯橡胶材质为佳。

      Y形密封圈有哪些特点

        1)密封性能可靠
        2)摩擦阻力小,运动平稳。
        3)耐压性好,使用压力范围广。
        4)结构简单,价格低廉。
        5)安装方便。  

      Y形密封圈形圈有什么缺点?

        1)Y形密封圈主要缺点是只能单向起作用,活塞类的双向密封需使用对Y形密封圈,增加了轴向尺寸;
        2)普通Y形密封圈的断面尺寸大于 O 形密封圈,所以安装沟槽尺寸较大,为了便于安装有时需使用分割式沟槽。现在许多开发了小断面尺寸 Y 形圈,尺寸与安装问题正在逐步改善。

       Y形密封圈主要性能

        Y形密封圈是液压气动系统中往复运动密封装置常用的密封件,其使用寿命和密封性能均高于O形密封圈。Y形圈唇部比单的V 形密封圈宽,因此密封性能更好,只需使用个,所以摩擦力小于V 形密封圈。Y形密封圈可以通过 改变断面结构和尺寸来适应压力和密封性能的要求。Y形密封圈适用工作压力不 大于40MPa;工作温度-30~80℃;工作速度范围;用丁腈橡胶制作时为0.01~0.6m/s,采用聚氨酯橡胶制作时则为0.05~0.1m/s。

      Y形密封圈常用的材料

        Y形密封圈常用的材料是聚氨酯橡胶,聚氨酯橡胶Y形密封圈的密封性能好,使用寿命及使用不同挡圈时的工作压力限均较高。

      O形密封圈和Y形密封圈的对比:

  O形密封圈 Y形密封圈
密封圈端面尺寸小,安装沟槽可设计为整体式沟槽;
沟槽加工及密封圈安装容易;
可双向密封
密封性好;
低压时摩擦力小;
少量磨损后可自动补偿,使用寿命长
缺点 密封性较差;
容易产生翻滚、扭转,造成破损;
低压时摩擦力大;
摩擦余量减小,直接影响密封性;
单向起作用,密封双向流体时需用对密封圈,密封结构复杂,尺寸大。两个密封圈之间可能产生困油,引起逆压破损。
密封端面尺寸大,要开分割式安装沟槽,沟槽加工复杂。
主要用途 尺寸小的滑阀;
允许少量泄漏的活塞和活塞杆密封
适用于对密封综合性能要求高的活塞和活塞杆的密封

      Y形密封圈安装注意事项

        1) 孔或轴的端部必须倒角,如倒30°角,以防密封圈唇边在安装时损坏。
        2) 如活塞杆头部的螺纹或退刀槽的直径与活塞杆的直径相同,应使用专用套筒安装,也可在螺纹部分缠绕胶布后进行安装。
        3) 应尽量避免在密封圈通过的缸内壁或活塞杆上开设压力油孔。若密封圈必须通过有孔部分,为防止密封圈损坏,应将这些孔的边缘倒角或倒圆。
        4) 为减少装配阻力,应将唇形圈与装入部位涂敷润滑脂或工作油。
        5) 安装密封圈时,应防止带入铁屑,砂土,棉纱或其他杂物;并要彻底清洗密封偶件、沟槽。

      Y形密封圈密封原理

        1、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,个Y 形圈能有效的封住32MPa 的高压。
        2、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。
        3、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侧,才能发挥作用,所以Y 形密封圈只能单向起作用。
        4、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 油膜厚度差积聚会造成泄漏。所以,Y 形圈正常工作时,也有少量泄漏发生, 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。
        5、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。
        6、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。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 形圈大的区别。 这对于断续运动的机械是为有利的。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,唇边具有定的自动补偿能力。

      Y形密封圈主要失效原因及其解决措施

        1) 间隙咬伤

        Y形密封圈的间隙咬伤现象与原因与O形圈的类似,发生在根部。同样,解决措施是:根据工作压力限制密封间隙、正确选用Y 形圈材料。对工作压力 大于16MPa 的Y 形密封圈,应设置挡圈或使用根部镶有挡圈的专用密封圈。挡 圈通常使用刚性较高的塑料材料,如聚四氟乙烯,聚酰胺等。
        Y 形密封圈作为双作用活塞缸的活塞用密封时,必须成对使用,以封住两个方向的高压流体。这样在活塞上两个背靠背的唇型圈之间,或在液压缸活塞杆与 导套中间的两个唇型圈之间就会逐渐渗入流体形成蓄压。在工作压力卸去时,或 往复运动中蓄压压力高于工作压力时,Y 形密封圈在安装槽内就会从根部被反向 挤压,其唇尖被挤入缸筒和活塞之间的缝隙内被夹破,造成逆压损坏。

      逆压损坏的防止措施是:

        1)在活塞上开小孔释放蓄压。当工作压力卸去时,通过小孔可以引出被困流体,释放蓄压。
        2)设置支撑环。支撑环作用在活塞用Y 形圈的两唇之间,住Y 形圈, 使之不能轴向窜动,不被反向挤出。此外,凹槽部位开置数个沿圆周均布的导油孔,以利于压力介质通过小孔作用于Y 形密封圈的凹部,撑开Y 形密封圈的双唇;同时避免造成背压,使困油排油流畅,保持Y 形圈密封姿势。这措施对 防止Y形圈逆压损坏效果更好。
        3) 翻转 如果运动时摩擦力产生的外力矩大于密封圈本身的抗扭能力,密封圈就会整周翻转或局部翻转,丧失密封能力。为防止密封翻转,可提高胶料硬度或采用支 撑环。设置支撑环对防止Y 形密封圈在安转槽内的各种错位均有较好的效果。Y 形密封圈镶嵌挡圈后也能抑制翻转。
        4) 根部磨损
        密封圈根部磨损严重时会引起泄漏。根部磨损的主要原因是过盈量太大,产生较大的摩擦力及干摩擦所致。因此,必须注意密封圈的内径尺寸与孔轴及沟槽尺寸的关系。
        对轴用Y 形密封圈,其内径d1 宜大于轴径d2;其外径D1 宜大于沟槽底径 D2;对孔用Y 形密封圈,其内径d3 宜小于沟槽内径d4;其外径D3 宜小于缸径 D4。即Y形密封圈与沟槽底部要压紧,与被密封滑移面有定间隙;滑移面的 密封接触应力靠被密封介质工作压力作用在Y 形圈唇边上获得。
        密封圈的磨损还与滑动表面的粗糙度有关,粗糙表面加速密封圈的磨损;还 与加工方法有关。例如,同粗糙度的抛光轴对密封圈的磨损要比磨光轴小得 多。
        5) 异常声
        液压缸在高压低速情况下工作时,有时会发生“辟里,辟里”的响声。其原因是Y 形密封圈沿轴或缸内壁滑动时,橡胶与金属接触面出现短暂的附着—脱离—附着—脱离现象,这会使密封装置的寿命降低。其解决方法是:降低橡胶的摩擦系数,使密封接触面始终保持润滑油膜;还应注意工作介质或润滑剂的黏度不要过低的。
        6) 尘埃损伤
        泥水,尘埃和砂石等侵入液压缸,往往会使密封圈产生异常磨耗,应在活塞杆外伸端设置防尘圈,并保证防尘效果,以防有害杂质进入液压缸。

      Y形密封圈相关标准

        HG 4-335-1966 Y形橡胶密封圈
        JB/ZQ 4264-2006 孔用Yx型密封圈
        JB/ZQ 4265-2006 轴用Yx型密封圈

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