在常見(jiàn)的工業(yè)密封系統(tǒng)中,特別是往復(fù)運(yùn)動(dòng)和靜態(tài)密封中,密封圈能夠承受多大壓力取決于多種因素,如材質(zhì)、工況、溝槽設(shè)計(jì)、密封件設(shè)計(jì)等,其中最主要的的限制因素就是擠壓間隙。決定了密封件在密封系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)。在高壓應(yīng)用中尤為突出。直接影響密封圈材質(zhì)、類型、和設(shè)計(jì)的選擇。
什么是密封擠出間隙 :
密封材料受力進(jìn)入零部件之間(活塞與缸體或桿與端蓋等殼體)間隙的過(guò)程稱為間隙擠出。該間隙的尺寸稱為擠出間隙或 “e-間隙”。
高壓系統(tǒng)中的密封失效:密封圈在高壓下通過(guò)間隙被"擠出"。擠出間隙過(guò)大,密封件可能會(huì)變形,發(fā)生冷流進(jìn)入間隙,最終喪失密封完整性。
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表示分類:徑向間隙與直徑間隙
徑向間隙尺寸=直徑間隙尺寸/2
在密封圈選型與設(shè)計(jì)中, 應(yīng)明顯區(qū)別兩者的定義,并做詳細(xì)描述,避免低估徑向擠出間隙而導(dǎo)致的密封失效。
在實(shí)際的密封應(yīng)用中,有2個(gè)主要的影響因素:加工誤差和不對(duì)中載荷(不同心)
加工誤差:活塞或桿與殼體的加工制造精度存在誤差
不對(duì)稱載荷:不同心或側(cè)向載荷會(huì)增大一側(cè)的間隙,同時(shí)減小另一側(cè)的間隙。往往導(dǎo)致密封圈的局部根部出現(xiàn)擠出。
在運(yùn)行中,動(dòng)態(tài)力、振動(dòng)和磨損都會(huì)影響實(shí)際間隙。
由于各種影響因素的存在,密封件的設(shè)計(jì)必須考慮最大可能間隙,而不僅僅是標(biāo)稱圖紙間隙。這確保了擠出間隙密封即使在不太理想的條件下也能可靠運(yùn)行。
最大擠出間隙由零部件在最大徑向不對(duì)中的條件下計(jì)算。計(jì)算時(shí)還要考慮殼體和導(dǎo)向部件的最小尺寸。
在液壓缸中,誤差受以下因素影響:
加速度力或旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦力矩作用在液壓缸上的外力;
水平安裝下液壓缸部件的重量;
活塞桿撓曲或?qū)颦h(huán)徑向變形導(dǎo)致的液壓缸部件的變形
多個(gè)液壓缸部件的公差累積
對(duì)于密封圈擠出的密封失效問(wèn)題,可參考以下文章:如何應(yīng)對(duì)大擠出間隙,常見(jiàn)耐擠出設(shè)計(jì)。