O型圈是圓形橡膠圈,是液壓、氣動系統中應用最廣泛的密封件。O形圈可以有圓形、方形、X 形、Y 形橫截面,不同的形狀具有不同的性能和適用性。
在發明 O 型圈之前,機器制造商用布、皮革和動物內臟制作密封件和墊圈。第一個 O 形圈于 1848 年由英國發明家 Alonzo B. Woodcock 獲得專利。近一個世紀后的 1938 年,丹麥出生的機械師 Niels Christensen 申請的一項美國專利開始了它們的廣泛使用。
今天,每個工業領域都使用 O 形圈,從用于維修的單個密封件到用于液壓系統中的聚四氟乙烯 (PTFE) 密封件。
O 形圈安裝在兩個組件之間,作為主要或次要密封件。當作為主密封件時,O 型圈通常在兩個方向上密封。它們在安裝后立即起作用,并且通過用硬物壓縮 O 形圈來防止泄漏。然后系統壓力增加并完成總密封力。作為輔助密封件,O 型圈是密封系統的一部分,主密封件可增加強度或耐介質性。
O形密封圈是一種雙向密封元件。安裝時,O形密封圈在徑向或軸向的初始壓縮量,決定了O形密封圈的初始密封能力。系統壓力作用于O形密封圈所產生的力,就是其總的密封力;該密封力隨著系統壓力的升高而增大。
在壓力作用下,O形圈的形狀和具有高表面張力的液體相仿。壓力朝各個方向等值傳遞。
O型圈的自封是有限的,當內壓過高時,會出現O型圈的“膠料擠出”現象。即密封部位因有間隙存在,受高壓作用的O型圈在間隙處會產生應力集中,當應力達到O型圈的料膠不能承受時,料膠就會被擠出來,此時雖然O型圈還能暫時維持密封,但實際已損壞。因此要嚴格選型。
O 型圈是靜態密封應用中的主密封件,密封力的方向將 O 型圈定義為軸向或徑向。
用作軸向密封件的 O 形圈可以從密封件內部或外部施加壓力,常見于法蘭和蓋板中。
活塞和活塞桿密封通常使用徑向密封 O 形圈。
如果密封件的接觸區域保持靜止,O 形圈適用于靜態密封。
如果密封表面只是偶爾移動或轉動,它們也適用于中等動態密封條件。
在接觸區域移動的全動態應用中,O 型圈通常用作主密封件的輔助元件,而主密封件則通常選用非彈性的,但更耐磨的性能。
在選擇 O 型圈的類型和尺寸時,設計團隊應考慮將最大限度地延長密封壽命并最大限度地降低成本,主要考慮以下四個因素:材料、布局、質量和安裝方式。
選擇O型圈時可以借助專業廠家的一些工具,比如特瑞堡的 O 型圈計算器、兼容性指南和密封解決方案配置器等等。
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