橡膠O型圈的知識及配方設(shè)計

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　　一、密封件的知識

　　在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)，密封件用來防止工作介質(zhì)與外部的灰塵和異物的侵入的泄漏。該密封部件，即密封件;外漏會造成介質(zhì)的浪費，污染機器和環(huán)境，甚至導(dǎo)致故障的機器設(shè)備，人身事故;在液壓系統(tǒng)的容積效率的泄漏會導(dǎo)致急劇下降，達(dá)不到規(guī)定的工作壓力，甚至不能正常工作;侵入的微小的灰塵顆粒在系統(tǒng)中，可引起或加劇液壓元件的摩擦磨損，進一步導(dǎo)致泄漏。

　　因此，密封件及液壓設(shè)備的密封件是一個重要的組成部分。它的使用周期和可靠性，是衡量液壓系統(tǒng)，好壞的一個重要指標(biāo);除了間隙密封，密封件的使用，有必要通過下面密封的Z小間隙，以控制液體之間的間隙的兩個相鄰表面之間的耦合;在接觸密封件，密封件壓入自密封和自封式自緊式密封件(密封唇即是)。

　　二、橡膠O形圈的知識

　　O形密封圈是一種截面為圓形的橡膠圈，因其截面為O形，故稱其為O形密封圈。，也叫O形圈。開始出現(xiàn)在19世紀(jì)中葉，當(dāng)時用它作蒸汽機汽缸的密封元件。是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中使用Z廣泛的一種。通常在中國臺灣、日本叫做O-Ring。

　　O形密封圈是具有圓形截面的環(huán)行橡膠密封圈，主要用于機械部件在靜態(tài)條件下防止氣體和液體介質(zhì)的泄露，在某些情況下. O形密封圈還能用做軸向往復(fù)運動和低速旋轉(zhuǎn)運動的動態(tài)密封元件.根據(jù)不同的條件,可分別選擇不同的材料與之相適應(yīng).

　　O形密封圈通常選用時要盡量選用大截面的O形圈，在相同間隙的情況下， O形密封圈被擠入間隙的體積應(yīng)當(dāng)小于其被擠入的Z大允許值。

　　對不同種類固定密封或動密封應(yīng)用場合，O形密封圈為設(shè)計者提供了一種既有效又經(jīng)濟的密封元件。O形圈是一種雙向作用密封元件。安裝時徑向或軸向方面的初始壓縮，賦予O形圈自身的初始密封能力。由系統(tǒng)壓力而產(chǎn)生的密封力與初始密封力合成總的密封力，它隨系統(tǒng)壓力的提高而提高。O形圈在靜密封場合，顯示了突出的作用。然而，在動態(tài)的適當(dāng)場合中，O形圈也常被應(yīng)用，但它受到密封處的速度和壓力的限制。

　　具有以下優(yōu)點：

　?、賱幽Σ磷枇Ρ容^小

　?、诮Y(jié)構(gòu)小巧，裝拆方便

　?、凼褂脝渭﨩型密封圈，可對兩個方向起密封作用

　?、莒o、動密封均可使用

　　三、O型圈規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)

　　O型圈規(guī)格型號主要有UNO形圈規(guī)格，UHPO形圈規(guī)格，UHSO形圈規(guī)格，活塞桿O形圈規(guī)格，DHO形圈規(guī)格，耐高溫O形圈，耐高壓O形圈，耐腐蝕O形圈，耐磨損O形圈。

　　O型圈密封性能優(yōu)良，工作壽命高，動態(tài)壓力密封工作壽命比常規(guī)橡膠密封制品高5—10倍，Z高可達(dá)數(shù)10倍，在某些條件下可與密封基體同壽命。

　　O型圈摩擦阻力小，動、靜摩擦力相等，是“O”形橡膠圈摩擦力的1/2—1/4.可消除低速、低壓下運動的“爬行”現(xiàn)象。

　　O型圈的特點：

　?、貽形圈O型圈結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

　?、贠形圈良好的自潤滑性能.可作無油潤滑密封

　　③O型圈高耐磨，密封面磨損后具有自動彈性補償功能

　　O形圈工作壓力：0-300MPa;工作速度：≤15m/s;工作溫度：-55-250度。

　　O形圈適用介質(zhì)：液壓油、氣、水、泥漿、原油、乳化液、水-乙二醇、酸。

　　O形圈適用范圍：

　　O形密封圈適用于裝在各種機械設(shè)備上，在規(guī)定的溫度、壓力、以及不同的液體和氣體介質(zhì)中，于運動或靜止?fàn)顟B(tài)下起密封作用。在汽車、船舶、機床、航空航天設(shè)備、化工機械、農(nóng)業(yè)機械、石油機械、建筑機械、冶金機械、工程機械、礦山機械、塑料機械、以及各類儀器儀表上，大量應(yīng)用著各種類型的密封元件。O形密封圈主要用于靜密封和往復(fù)運動密封。用于旋轉(zhuǎn)運動密封時，于低速回轉(zhuǎn)密封裝置。O形密封圈一般安裝在外圓或內(nèi)圓上截面為矩形的溝槽內(nèi)起密封作用。 O形密封圈在酸堿、耐油、磨、化學(xué)侵蝕等環(huán)境依然起到良好密封、減震作用。因此，O形密封圈是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中使用Z廣泛的一種密封件。

　　四、O形圈產(chǎn)品材質(zhì)

　?、俟枘z(SI)：硅橡膠具有Z寬廣的工作溫度范圍(-60-180°C)，無害無毒無味，優(yōu)異的耐氧老、耐臭氧老化、耐候老化和耐光老化性能，優(yōu)良的電絕緣性能，特殊的表面性能和生理惰性、高透氣性

　?、诜鹉z(FPM)：此種材料溫度可達(dá)240度的高溫，規(guī)格齊全，它以耐高溫和耐化學(xué)制品等良好的性能著稱。另外，它也具有良好的抗老化和抗氧化、非常低的氣體滲透性(特別適用于真高空裝置)

　　③三元乙丙橡膠(EPDM)：溫度范圍在-50度～150度，寬具有耐熱水、耐蒸汽、耐老化和耐化學(xué)制品等特點。它適用于熱水、蒸汽、洗滌劑、氫氧化鉀溶液、硅油和油脂，多種稀酸和化學(xué)(藥)品。特別推薦其耐乙二醇制動液特性，但它不適和所有的礦物油產(chǎn)品(潤滑油、燃料)。

　?、芏‰嫦鹉z(NBR)：此種材料Z高溫可達(dá)130°，硬度有50-90°的都有，規(guī)格齊全，它具有良好的機械性能，耐礦物基潤滑油和油脂。

　　還有很多種材料如：聚氨脂橡膠(PU)天然橡膠(NR)丁基橡膠(BU)磺硫化聚乙烯(CSM)聚四氟乙稀(PTFE)氯丁橡膠(CR)丙烯酸酯橡膠(ACM)等多種材料。

　　O型橡膠密封圈膠料配方設(shè)計

　　1、配方設(shè)計地原則

　　橡膠配方一般由生膠、軟化體系、硫化防老劑補強劑體系、補強體系、防護體系組成。配方設(shè)計的目的是為了尋求各種配合組份的Z佳配比組合，從而獲得良好的綜合性能。配方設(shè)計Z終要達(dá)到如下目的∶

　　(1)膠料加工工藝性能良好;

　　(2) 滿足密封圈使用性能要求;

　　(3)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量選擇價格便宜、來源豐富、無毒或低毒、性能穩(wěn)定的原材料。

　　橡膠配方按其用途可分為試驗配方和實用配方。前者是為了研究或鑒定某種原材料與硫化膠及混煉膠性能之間的關(guān)系，在組成上力求簡單。實用配方則主要研究硫化膠性能與產(chǎn)品實際使用性能及混煉膠工藝性能之間的關(guān)系。實用配方的制定過程為∶

　　產(chǎn)品使用的環(huán)境條件、制造工藝分析-à選擇膠種以及組成配方的各種配合劑組成試驗配方-à性能評價試驗-à組份調(diào)整改進-à擴大試驗，確定實用配方。

　　2、 O型密封圈膠料配方設(shè)計

　　O型橡膠密封圈工作環(huán)境復(fù)雜多樣，就要求其膠料具有某些特殊的性能。在液壓系統(tǒng)中，要求具有良好的耐溫性、耐油性、低的壓縮變形和一定的拉伸強度。作為動態(tài)密封，除了具有要求之外，膠料還應(yīng)具有較好的抗撕裂性能和耐磨性。用于特殊介質(zhì)的密封則要求膠料在介質(zhì)中的體積變化和硬度變化較小?？傊?，配方設(shè)計應(yīng)根據(jù)具體的工作條件、介質(zhì)種類、使用溫度、工作壓力和應(yīng)用狀態(tài)等綜合考慮。

　　3、O型密封圈膠料加工

　　目前，O型橡膠密封圈的制作方法還是主要用過模壓法生產(chǎn)為主，其中模壓制品的硫化方法主要有傳遞模壓、注射模壓、平板模壓三種。平板模壓法歷史Z悠久。傳遞模壓約在20世紀(jì)50年代前后開始使用，而往射模壓則自60年代起逐步由塑料工業(yè)進人橡膠工業(yè)。當(dāng)前發(fā)展趨勢是逐步發(fā)展注壓法，但由于各自適應(yīng)的范圍不同。三者共存并獲得發(fā)展仍是現(xiàn)實。O型密封圈按其特點仍以平板模壓為主要成型方法。

　　在模壓硫化過程中，必須嚴(yán)格正確掌握硫化的溫度、時間和壓力，并隨時注意硫化過程中溫度等參數(shù)的變化情況，進行相應(yīng)處理，否則會造成產(chǎn)品欠硫或過硫。若采用自動控制系統(tǒng)，則整個硫化過程會自動記錄和控制，以保證產(chǎn)品達(dá)到正硫化程度。

　　硫化溫度是橡膠O型密封圈發(fā)生硫化反應(yīng)的基本條件之一，它直接影響硫化速度和產(chǎn)品質(zhì)量。硫化溫度高，硫化速度快，生產(chǎn)效率高;硫化溫度低，硫化速度慢。硫化溫度系根據(jù)配方而定，其中Z重要的是取決于膠種和所用硫化體系。天然橡膠Z適宜的硫化溫度一般為143℃~150℃，合成橡膠一般為150℃～180℃。硫化時間通常按照確定的硫化溫度，通過試驗確定硫化時間。

　　橡膠制品在硫化過程中加壓，其目的在于使膠料易于流動，充滿型腔，防止硫化過程中產(chǎn)生氣泡，提高產(chǎn)品的致密性。硫化壓力的大小視膠料硬度、模具大小而定。膠料硬度高、模具尺寸大時，壓力可大些，反之則應(yīng)適當(dāng)減小壓力。

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