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1、 生 产 培 训 教 案生产培训教案主 讲 人： 李飞含技 术 职 称： 助理工程师所在生产岗位：汽机调速三级点检员培训题目：O型密封圈密封件的选型与使用培训目的：熟悉掌握O型密封圈的材料特性、压缩量选择、安装技术规范。内容摘要：1、橡胶密封件原料特性2、O型圈标准3、O形密封圈选择应考虑的因素4、影响密封性能的其它因素5、O形圈安装设计一、橡胶密封件原料特性橡胶密封件原料特性PROPERTIES OF SEAL ELEMENT MATERIALSELEMENT MATERIALSCOMMON NAME原材料一般名称NITRILE丁腈橡胶NEOPRENE氯丁橡胶SILICONE硅橡胶FLUOR
2、O-ELASTOMER氟橡胶ETHYLENE-PROPYLENE乙烯-丙烯橡胶ASTM DESIGNATION美国材料实验标准名称NBRRCRCSISFKMVEPDMETEMPERATURE PROPERTIES 温度特性RANGE 温度范围 摄氏-40+120-30+110-70+190-40+200-40+150WEATHER抗风化性能GEEEEFLAME抗火焰性能PQEEEMECHANICAL PROPERTIES 机械特性TENSILE STRENGTH 延展性EGPEFELONGATION 伸张度GGPGGCOMPRESSION SET 还原度EFEGFRESILIENCE 弹性GG
3、PFGABRASION 抗磨性EEFGFIMPACT 防冲击性FGFGGTEAR 抗撕裂性GGFFFELECTRICAL 绝缘性FFGFFENVIRONMENTAL PROPERTIES 环境特性LUBRICANTS 润滑脂EGGEEIND.FLUIDS 工业流体GGFEPCHEMICAL 化学品FFGEFOZONE 臭氧PGEEEACID 酸类FGGEGALKALI 碱类FGFGGALCOHOLS 酒精类GFEEFWATER 水GFGGGRADIATION 辐射FFGGGSTEAM 蒸汽GFGGGE=EXCELLENT(优良)； G=GOOD(良好)； F=FAIR(一般)； P=POOR(
4、不良)一、概述特点O形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。标准大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标准（JISB2401）国际标准（ISO 3601/1）较为通用。O型圈标准一览表标准O型圈截面直径W美国标准AS 568英国标准BS 15161.782.623.535.337.00日本标准JIS B 24011.92.43.13.55.784国际标准ISO 3601/1德国标准DIN 3771/1中国标准GB 3452.11.82.653.555.307.00优先的米制尺寸1.01.52.02.530.3.54.04.5
5、5.05.56.07.08.010.012.0美国标准AS 568（900系列）1.021.421.631.831.982.082.212.462.953.00密封机理O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。（A）无压缩状态（B）无压力作用下的压缩状态（C）压力作用性能参数静态密封动态密封工作压力无挡圈时，最高可达20MPa无挡圈时，最高可达5MPa有挡圈时，最高可达40MPa有挡圈时，较高压力用特殊挡圈时，最高可达200MPa运动速度最大往复速度可达0.5m/s，最大旋转速度可达2.0m/s。温度一般场合
6、：-30+110；特殊橡胶：-60+250；旋转场合：-30+80介质见橡胶密封件原料特性表。二、O形密封圈选择应考虑的因素1.工作介质和工作条件在具体选取O形圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须终合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合，须考虑由于磨擦热引起的温升。不同的密封件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见橡胶密封件原料特性表。2.密封形式按负载类型可分为静密封和动密封；按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封；按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时，对于轴用密封，应使O形圈内径和被密封直径d2间的偏差尽可能地小；对于孔用
7、密封，应使其内径等于或略小于沟槽的直径d1。轴向安装时,要考虑压力方向.内部压力时,O形圈外径应比沟槽外径d3约大12；外部压力时,应使O形圈内径比沟槽内径d4约小13。三、影响密封性能的其它因素1、O形圈的硬度O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。硬度决定了O形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁晴密封都能满足大部分的使用条件，故对密封材料不作特殊说明，一般提供邵氏A70的丁晴橡胶。2、挤出间隙最大允许挤出间隙gmax和系统压力、O形圈截面直径以及和材料的硬度有关。通常，工作压力越高，最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许范围，就会导致O形圈被挤出损坏。3、
8、压缩永久变形评定O形圈密封性能的另一指标，即该材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性元件的O形圈，产生弹性变形，随着压力增大，会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可由下式确定：式中：b0-原始厚度（截面直径W），b1-压缩状态下的厚度，b2-释放后的厚度通常，为防止出现永久的塑性变形，O形圈允许的最大压缩量在静密封中约为30，在动密封中约为20。最大允许挤出间隙gmax压力 MPaO形圈截面直径W1.782.623.535.337.00邵氏硬度A703.500.080.090.100.130.157.000.050.070.080.090.1010.500.030.040.050.070.
9、08邵氏硬度A803.500.100.130.150.180.207.000.080.090.100.130.1510.500.050.070.080.090.1014.000.030.040.050.070.0817.500.020.020.030.030.04邵氏硬度A903.500.130.150.200.230.257.000.100.130.150.180.2010.500.070.090.100.130.1514.000.050.070.080.090.1017.500.040.050.070.080.0921.000.030.040.050.070.0835.000.020.03
10、0.030.040.04注：1、当压力超过5MPa时，建议使用挡圈；2、对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。4、预压缩量O形圈安装在沟槽里，为保证其密封性能，应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合，相对于截面直径W的预压缩量也不同。通常，在静密封中约为1530，而在动密封中约为925。具体可参照下面图表进行选择。5、拉伸与压缩将O形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O形圈截面过度增大或减少，因为拉伸1相应地使截面直径W减少约为0.5。对于孔用密封，O形圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为6；对于轴用密封，O形圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为3
11、。6、O形圈用作旋转轴密封O形圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于0.5m/s时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈时其内径要比被它密封的轴径约大2。密封圈安装在沟槽后，导致密封圈受到径向压缩，O形圈圈在沟槽中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。7、安装压缩力安装时，压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关。下面图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系，用以估算安装O形圈时所需的总力大小。液压/动密封：预压缩允许范围液压、气动/静密封：预压缩允许范围气动/动密封：预压缩允许范围和材料有关的O形圈圆周方向的压缩力四、O形圈安装设计1、O形圈安
12、装在沟槽内时，应允许它有一定的膨胀空间。通常，允许的膨胀率在静密封中约为15，在动密封中约为8。对于不同类型的沟槽，其适用范围也不同。常用的沟槽形式有三种：a、三角沟槽常用于发兰和端盖上的密封。其缺点是制造困难，且供O形圈膨胀的空间非常小。b、矩形沟槽广泛用于各种场合，在不需要使用挡圈时，也可做成倾斜侧面5o（沟槽尺寸见后页）。三角沟槽安装形式(单位:mm)O形圈截面直径W边长K半径r1.78 1.802.4 +0.100.32.002.7 +0.100.42.403.2 +0.150.42.503.4 +0.150.62.62 2.603.5 +0.150.63.004.0 +0.200.63.104.1 +0.200.63.53 3.554.7 +0.200.94.005.4 +0.201.25.006.7 +0.251.25.33 5.307.1 +0.251.55.707.6 +0.301.56.008.0 +0.301.57.009.4 +0.302.08.0010.8 +0.302.0C、梯形沟槽仅推荐用于O形圈截面直径大于2.5mm的某些特殊场合。例如为保持O形圈的顶部安装,就可以考虑做成梯形沟槽形式。
