在常見的工業(yè)密封系統(tǒng)中,特別是往復運動和靜態(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、工況、溝槽設計、密封件設計等,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)。在高壓應用中尤為突出。直接影響密封圈材質、類型、和設計的選擇。
什么是密封擠出間隙 :
密封材料受力進入零部件之間(活塞與缸體或桿與端蓋等殼體)間隙的過程稱為間隙擠出。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間隙被"擠出"。擠出間隙過大,密封件可能會變形,發(fā)生冷流進入間隙,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
在密封圈選型與設計中, 應明顯區(qū)別兩者的定義,并做詳細描述,避免低估徑向擠出間隙而導致的密封失效。
在實際的密封應用中,有2個主要的影響因素:加工誤差和不對中載荷(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
不對稱載荷:不同心或側向載荷會增大一側的間隙,同時減小另一側的間隙。往往導致密封圈的局部根部出現(xiàn)擠出。
在運行中,動態(tài)力、振動和磨損都會影響實際間隙。
由于各種影響因素的存在,密封件的設計必須考慮最大可能間隙,而不僅僅是標稱圖紙間隙。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行。
最大擠出間隙由零部件在最大徑向不對中的條件下計算。計算時還要考慮殼體和導向部件的最小尺寸。
在液壓缸中,誤差受以下因素影響:
加速度力或旋轉產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;
活塞桿撓曲或導向環(huán)徑向變形導致的液壓缸部件的變形
多個液壓缸部件的公差累積
對于密封圈擠出的密封失效問題,可參考以下文章:如何應對大擠出間隙,常見耐擠出設計。