V形密封圈.pdf

V 形密封圈 1、 密封原理 V 形密封圈截面为 V 形，也是一种唇形密封圈。V 形密封装置由支撑环、 密封圈、压环三个部件组成。V 形密封圈的标准夹角为 90°，特殊场合也用到 60°。支承环是支承 V 形密封圈的重要部件，其断面厚而结实、尺寸精确、凹 形角和 V 形密封圈相同（90°）或稍大，使密封圈安放稳定。压环的作用是给 V 形密封圈造成一个初始压缩量，使其与被密封面充分接触，并可对 V 形密封圈 的压缩量进行调节。 在自由状态下，V 形圈的唇部外径大于填料腔的内径，唇的内径小于活塞杆 的外径。这样，装配后便有一定的变形。由于支撑环的作用，这种变形只发生在 唇的尖端，并在其接触部位产生压力，即使不施加压紧力，唇口也能封住一定的 内压。因为唇有“自封”作用，当介质工作压力升高时，唇尖改变接触形状和加 大接触应力，唇部与被密封面贴合得更紧密，实现密封作用，介质压力升高接触 应力相应升高。 介质工作压力很高时，可将几个 V 形圈组合使用，通过压环对 V 形圈施加 压紧力，几个 V 形圈就组合成一整体，压紧力可根据介质压力调节。泄漏介质 即使通过了第一道 V 形圈，压力也会大为降低，通过第二道 V 形圈的唇部，压 力在降一次，如此下去，内压将损失殆尽，最后，泄漏被阻止。经压紧的 3~4 圈 V 形圈可封住 60MPa 或更高的内压。 V 形密封圈只能单向起作用，当作复动式活塞密封时，必须采用对称布置的 两组 V 形圈，此时活塞的尺寸大大加长，摩擦阻力也增加。 V 形圈的材料以丁腈橡胶和氯丁橡胶最常用，天然橡胶用于对水和空气的密 封，丁基橡胶用于不燃性液压油和磷酸酯系液压油。氯橡胶用于各种化学品和高 温。当要求耐磨时，用聚氨酯橡胶。 夹织物橡胶也是 V 形圈常用材料，其特点是增加密封圈的刚度和强度，防 止发生胶料挤出，间隙咬伤现象，使之适用于高压。同时，在磨损过程中，橡胶 先于织物产生磨损，当接触压力大的部位扩展，这样整个密封面的磨损趋于均匀， 而摩擦却没有明显变化。但是，夹织物橡胶密封圈的唇容易把滑动面上的油膜刮 去，故润滑性比较差。 压环和支承环一般有较硬的胶布压制而成，支承环有时也用硬塑料压制。 2、 V 形密封圈性能与使用 V 形密封圈是所有唇形密封件中历史最悠久的一种，其用途十分广泛。与其 他唇形密封圈相比，V 形密封圈的主要特点是： 1) 可根据使用压力重叠数个使用，密封性能随重叠个数增加而提高，但应注意， 这一关系不是直线的；与此同时摩擦阻力也增大。 2) 对活塞或活塞杆的偏心载荷和偏心运动有较强的追随能力，防漏效果很好。 3) 使用中若因密封圈变形或磨损而产生泄漏可通过其压紧机构调节，再度压 紧，所以可以长时间的使用，密封可靠、寿命长。 4) 可以切开装配，安装和维修方便，适用于更换密封圈困难的场所。 5) 可用于低压（5MPa）、低速（3m/min）的转动。 6) 高压下使用不需要防挤出措施。 7) 摩擦阻力大、调整困难、安装空间大。 V 形密封圈的最高工作压力＞60MPa；适用于工作温度为-30~80℃；工作速 度范围：丁腈橡胶 V 形圈为 0.02~0.3m/s；夹布橡胶 V 形圈为 0.005~0.5m/s。可 用于各种形式的高压液压设备、水压机械的往复运动活塞和活塞杆的密封。 3、 V 形密封圈设计与安装 V 形圈既可做活塞密封，也可做活塞杆密封，两者的密封性没有多大的差异。 由于它已经标准化，所以在设计时，主要是确定密封部位的结构和选择材料、圈 数、以及确定所配用的支承环、压环的材料和尺寸。 1）V 形密封圈数量与组合件材料 V 形圈数量取决于密封压力的大小，一般压力高使用数量多。但使用圈数多， 轴向尺寸大，摩擦阻力增大，唇口磨损也大，所以不应仅靠增加 V 形圈数量来 提高密封性能。在使用中要经常调整压力环的压紧力，使密封圈的唇部与缸或活 塞杆的表面保持密切接触，保证密封。V 形圈在使用中的数量，一般为 3~5 个。 V 形密封圈使用的材料有纯橡胶、夹布橡胶结构和塑料复合三类。夹织物橡 胶 V 形圈的耐压性能和耐磨性能均比橡胶 V 形圈好，而纯橡胶 V 形圈具有优良 的密封性能。夹布结构可以切开装配；纯橡胶结构不能切开装配。目前纯橡胶结 构、夹布橡胶结构和橡塑复合结构均有使用，也可将两种不同材质的 V 形密封 圈交替组装起来使用，以便充分发挥两种材质 V 形圈的优势。 支承环和压环的材料，通常用金属、塑料、硬橡胶、毛毡和夹织物橡胶等， 不同材料各有利弊。金属制的支承环和压环无弹性，为了保证 V 形圈的正确位 置，必须形状正确。但由于橡胶密封圈是弹性体，形状和尺寸均有误差，常常希