O型密封圈的選型與安裝使用技術規(guī)范

1、 生 產 培 訓 教 案生產培訓教案主 講 人： 李飛含技 術 職 稱： 助理工程師所在生產崗位：汽機調速三級點檢員培訓題目：O型密封圈密封件的選型與使用培訓目的：熟悉掌握O型密封圈的材料特性、壓縮量選擇、安裝技術規(guī)范。內容摘要：1、橡膠密封件原料特性2、O型圈標準3、O形密封圈選擇應考慮的因素4、影響密封性能的其它因素5、O形圈安裝設計一、橡膠密封件原料特性橡膠密封件原料特性PROPERTIES OF SEAL ELEMENT MATERIALSELEMENT MATERIALSCOMMON NAME原材料一般名稱NITRILE丁腈橡膠NEOPRENE氯丁橡膠SILICONE硅橡膠FLUOR

2、O-ELASTOMER氟橡膠ETHYLENE-PROPYLENE乙烯-丙烯橡膠ASTM DESIGNATION美國材料實驗標準名稱NBRRCRCSISFKMVEPDMETEMPERATURE PROPERTIES 溫度特性RANGE 溫度范圍 攝氏-40+120-30+110-70+190-40+200-40+150WEATHER抗風化性能GEEEEFLAME抗火焰性能PQEEEMECHANICAL PROPERTIES 機械特性TENSILE STRENGTH 延展性EGPEFELONGATION 伸張度GGPGGCOMPRESSION SET 還原度EFEGFRESILIENCE 彈性GG

3、PFGABRASION 抗磨性EEFGFIMPACT 防沖擊性FGFGGTEAR 抗撕裂性GGFFFELECTRICAL 絕緣性FFGFFENVIRONMENTAL PROPERTIES 環(huán)境特性LUBRICANTS 潤滑脂EGGEEIND.FLUIDS 工業(yè)流體GGFEPCHEMICAL 化學品FFGEFOZONE 臭氧PGEEEACID 酸類FGGEGALKALI 堿類FGFGGALCOHOLS 酒精類GFEEFWATER 水GFGGGRADIATION 輻射FFGGGSTEAM 蒸汽GFGGGE=EXCELLENT(優(yōu)良)； G=GOOD(良好)； F=FAIR(一般)； P=POOR(

4、不良)一、概述    特點    O形密封圈由于它制造費用低及使用方便，因而被廣泛應用在各種動、靜密封場合。    標準    大部分國家對O形密封圈都制定系列產品標準，其中美國標準（AS 568）、日本標準（JISB2401）國際標準（ISO 3601/1）較為通用。O型圈標準一覽表標準O型圈截面直徑W美國標準AS 568英國標準BS 15161.782.623.535.337.00 日本標準JIS B 24011.92.4

5、3.13.55.784國際標準ISO 3601/1德國標準DIN 3771/1中國標準GB 3452.11.82.653.555.307.00 優(yōu)先的米制尺寸1.01.52.02.530.3.54.04.55.05.56.07.08.010.012.0   美國標準AS 568（900系列）1.021.421.631.831.982.082.212.462.953.00  密封機理    O形密封圈是一種自動雙向作用密封元件。安裝時其徑向和軸向方面的預壓縮賦與O形密封圈自身的初始密封能力。它隨系

6、統(tǒng)壓力的提高而增大。（A）無壓縮狀態(tài)（B）無壓力作用下的壓縮狀態(tài)（C）壓力作用性能參數 靜態(tài)密封動態(tài)密封工作壓力無擋圈時，最高可達20MPa無擋圈時，最高可達5MPa有擋圈時，最高可達40MPa有擋圈時，較高壓力用特殊擋圈時，最高可達200MPa運動速度最大往復速度可達0.5m/s，最大旋轉速度可達2.0m/s。溫度一般場合：-30+110；特殊橡膠：-60+250；旋轉場合：-30+80介質見橡膠密封件原料特性表。二、O形密封圈選擇應考慮的因素    1.工作介質和工作條件    在具體選取O形圈材料時

7、，首先要考慮與工作介質的相容性。還須終合考慮其密封處的壓力、溫度、連續(xù)工作時間、運行周期等工作條件。若用在旋轉場合，須考慮由于磨擦熱引起的溫升。不同的密封件材料，其物理性能和化學性能都不一樣，見橡膠密封件原料特性表。 2.密封形式按負載類型可分為靜密封和動密封；按密封用途可分為孔用密封、軸用密封和旋轉軸密封；按其安裝形式又可分為徑向安裝和軸向安裝。徑向安裝時，對于軸用密封，應使O形圈內徑和被密封直徑d2間的偏差盡可能地?。粚τ诳子妹芊?，應使其內徑等于或略小于溝槽的直徑d1。軸向安裝時,要考慮壓力方向.內部壓力時,O形圈外徑應比溝槽外徑d3約大12；外部壓力時,應使O形圈內徑比溝槽內徑

8、d4約小13。三、影響密封性能的其它因素    1、O形圈的硬度    O形圈材料硬度是評定密封性能最重要的指標。硬度決定了O形圈的壓縮量和溝槽最大允許擠出間隙。由于邵氏A70的丁晴密封都能滿足大部分的使用條件，故對密封材料不作特殊說明，一般提供邵氏A70的丁晴橡膠。    2、擠出間隙最大允許擠出間隙gmax和系統(tǒng)壓力、O形圈截面直徑以及和材料的硬度有關。通常，工作壓力越高，最大允許擠出間隙gmax取值越小。如果間隙g超過允許范圍，就會導致O形圈被擠出損壞。 &#

9、160; 3、壓縮永久變形    評定O形圈密封性能的另一指標，即該材料的壓縮永久變形。在壓力作用下，作為彈性元件的O形圈，產生彈性變形，隨著壓力增大，會出現永久的塑性變形。壓縮永久變形d可由下式確定：    式中：b0-原始厚度（截面直徑W），b1-壓縮狀態(tài)下的厚度，b2-釋放后的厚度    通常，為防止出現永久的塑性變形，O形圈允許的最大壓縮量在靜密封中約為30，在動密封中約為20。 最大允許擠出間隙gmax壓力 MPaO形圈截面直徑W1.782.62

10、3.535.337.00邵氏硬度A703.500.080.090.100.130.157.000.050.070.080.090.1010.500.030.040.050.070.08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.

11、1514.000.050.070.080.090.1017.500.040.050.070.080.0921.000.030.040.050.070.0835.000.020.030.030.040.04注：1、當壓力超過5MPa時，建議使用擋圈；    2、對靜密封應用場合，推薦配合為H7/g6。    4、預壓縮量    O形圈安裝在溝槽里，為保證其密封性能，應預留一個初始壓縮量。對于不同的應用場合，相對于截面直徑W的預壓縮量也不同。通常，在靜密封中約為1530，而在動密

12、封中約為925。具體可參照下面圖表進行選擇。    5、拉伸與壓縮 將O形圈安裝在溝槽內時，要受到拉伸或壓縮。若拉伸和壓縮的數值過大，將導致O形圈截面過度增大或減少，因為拉伸1相應地使截面直徑W減少約為0.5。對于孔用密封，O形圈最好處于拉伸狀態(tài)，最大允許拉伸量為6；對于軸用密封，O形圈最好延其周長方向受壓縮，最大允許周長壓縮量為3。    6、O形圈用作旋轉軸密封    O形圈也可用作低速旋轉運動及運行周期較短的旋轉軸密封。當圓周速度低于0.5m/s時，須考慮拉長

13、的橡膠圈受熱后會收縮這一現象，故選擇密封圈時其內徑要比被它密封的軸徑約大2。密封圈安裝在溝槽后，導致密封圈受到徑向壓縮，O形圈圈在溝槽中形成微量波紋狀，從而改善了潤滑條件。    7、安裝壓縮力    安裝時，壓縮力跟初始壓縮的程度和材料硬度有關。下面圖示為每厘米密封周長上的單位壓縮力和截面直徑間的關系，用以估算安裝O形圈時所需的總力大小。液壓/動密封：預壓縮允許范圍液壓、氣動/靜密封：預壓縮允許范圍氣動/動密封：預壓縮允許范圍和材料有關的O形圈圓周方向的壓縮力四、O形圈安裝設計1、O形圈安裝在溝槽內時，應允許它有

14、一定的膨脹空間。通常，允許的膨脹率在靜密封中約為15，在動密封中約為8。對于不同類型的溝槽，其適用范圍也不同。常用的溝槽形式有三種：    a、三角溝槽常用于發(fā)蘭和端蓋上的密封。其缺點是制造困難，且供O形圈膨脹的空間非常小。    b、矩形溝槽廣泛用于各種場合，在不需要使用擋圈時，也可做成傾斜側面<5o（溝槽尺寸見后頁）。三角溝槽安裝形式(單位:mm)O形圈截面直徑W邊長K半徑r1.78 1.802.4 +0.100.32.002.7 +0.100.42.403.2 +0.150.42.503.4 +0.15

15、0.62.62 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 +0.302.0 C、梯形溝槽    僅推薦用于O形圈截面直徑大于2.5mm的某些特殊場合。例如為保持O形圈的頂部安裝,就可以考慮做成梯形溝槽形式。  梯形

16、溝槽安裝形式 單位:mmO形圈截面直徑 W溝槽寬度溝槽深度半徑B±0.05H±0.05R1R22.502.052.000.250.402.62 2.652.152.100.250.403.00 3.102.402.400.250.403.53 3.552.902.900.250.804.003.103.200.250.805.003.904.200.250.805.33 5.304.104.600.400.805.704.404.800.400.806.004.605.100.400.807.005.606.000.401.608.006.006.900.401.608.4

17、06.307.300.401.60    2.局部結構設計    因為O形圈在安裝時要受到擠壓，為避免受損，必須將孔端或軸端加工成15°20°的倒角，且棱邊要倒圓并去除毛刺。若O形圈安裝時要穿過橫向孔，在過渡孔處也須倒角或倒圓。倒角最小長度Cmin 單位:mm截面直徑 W1.78，1.802.62，2.653.53，3.555.30，5.337.008.40倒角最小長度C min15o2.53.03.54.05.06.020o2.02.53.03.54.04.5  倒角表面粗

18、糙度：Rz4.0m Ra0.8m  3.溝槽加工精度及表面要求    通常被密封表面和溝槽表面不允許存在小的溝槽、劃痕、凹坑、同心或螺旋狀的加工痕跡。對動配合，其表面要求比靜配合更高。  表面光潔度密封形式表面Rmax（m）Rmax（m）Rmax（m）徑向動密封配合表面（孔、桿、軸）1.04.00.632.50.10.4溝槽表面（直徑、側面）16.010.01.6徑向靜密封配合表面溝槽表面（直徑、側面）16.010.01.6軸向靜密封壓力脈動場合、配合表面溝槽表面（直徑、側面）10.06.30.8五、O形圈的安裝&

19、#160;   在進行O形圈安裝時，須注意以下事項：    -確保各棱邊或過渡處已倒角或倒鈍并去除毛刺。    -檢查被密封表面有無缺陷。    -清除所有的加工殘留物。    -安裝路徑上的螺紋需加防護套，以防螺紋尖角刮傷O形圈。    -為了方便安裝，可對O形圈安裝表面涂潤滑油脂。    -手動安裝時，不可使用尖銳工具，但要

20、盡量有效借助工具，以保證O形圈不扭曲。    -禁止過分拉伸O形圈。 -由密封帶制成的O形圈，禁止在其連接處進行拉伸。    -若進行自動安裝，須做好充分準備。例如：為便于安裝，可在O形圈的表面涂鉬、石墨、敷上滑石粉或用PTFE涂覆。六、貯存     密封件常作為備件方式貯存較長時間。為避免因外界因素而影響O形圈的物理和化學性能，使彈性體損壞，在貯存時應遵守以下一些規(guī)則：     -貯存在干燥處。 

21、;    -溫度在+5+25之間，避免和熱源直接接觸。     -避免在陽光或氖光燈下直接照射。     -置于原始裝箱或氣密容器內以防止氧化。     -遠離有害氣源（如臭氧）以防止彈性體受損。O形圈推薦溝槽設計  安裝圖：截面直徑W徑向安裝軸向安裝倒角半徑溝槽深度溝槽寬度溝槽深度溝槽寬度動密封t1+0.05靜密封t+0.05b1+0.2b2+0.2b3+0.2h+0.05b4+0.2

22、r10.50-0.350.80-0.350.800.200.74-0.501.00-0.501.000.201.00 1.02-0.701.40-0.701.400.201.20-0.851.70-0.851.700.201.25 1.27-0.901.70-0.901.800.201.30-0.951.80-0.951.800.201.42-1.051.90-1.052.000.301.50 1.521.251.102.003.004.001.102.100.301.60 1.631.301.202.103.104.101.202.200.301.78 1.801.451.302.403.8

23、05.201.302.600.401.831.501.352.503.905.301.352.600.401.901.551.402.604.005.401.402.700.401.98 2.001.651.502.704.105.501.502.800.402.08 2.101.751.552.804.205.601.552.900.402.201.851.603.004.405.801.653.000.402.261.901.703.004.405.801.703.100.402.30 2.341.951.753.104.505.901.753.100.402.402.051.803.20

24、4.606.001.803.300.502.462.101.853.304.706.101.853.400.502.502.151.853.304.706.101.853.400.502.62 2.652.252.003.605.006.402.003.800.602.702.302.053.605.006.402.053.800.602.802.402.103.705.106.502.103.900.602.92 2.95 2.502.203.905.306.702.204.000.603.002.602.304.005.406.802.304.000.603.102.702.404.105

25、.506.902.404.100.603.503.052.654.606.007.402.654.700.603.53 3.553.102.704.806.207.602.705.000.803.603.152.804.806.207.602.805.100.804.003.503.105.206.908.603.105.300.804.504.003.505.807.509.203.505.900.805.004.404.006.608.3010.224.006.700.805.33 5.304.704.307.108.8010.504.307.301.205.504.804.507.108

26、.8010.504.507.301.205.705.004.607.208.9010.604.607.401.206.005.304.907.409.1010.804.907.601.206.505.705.408.009.7011.405.408.201.206.99 7.00 6.105.809.5012.0014.505.809.701.507.506.606.309.7012.2014.706.309.901.508.007.106.709.8012.3014.806.7010.001.508.407.507.1010.0012.5015.007.1010.301.509.008.10

27、7.7010.6013.1015.607.7010.902.009.508.608.2011.0013.5016.008.2011.402.0010.009.108.6011.6014.1016.608.6012.002.5012.0011.0010.6013.5016.0018.5010.6014.002.50公稱外徑D公稱內徑d斷面直徑實際內徑公稱外徑D公稱內徑d斷面直徑實際內徑d0d1允差d0d1允差521.9±0.081.7±0.1227223.10±0.1021.5±0.20632.7282322.5743.7302524.5854.73227

28、26.5965.7342928.51076.7353029.51187.7373231.51298.7383332.513109.7403534.5(14)1110.7423736.514102.4±0.099.6±0.13443938.5151110.6454039.5161211.6504544.5181413.6555049.5191514.6605554.5±0.40201615.6635857.5221817.6656059.5242019.6686362.5252120.6706564.5262221.6757069.5(26)213.1±0

29、.1020.5±0.20807574.5858079.5±0.40(55)455.7±0.1444.4908584.5605049.4959089.5635352.41009594.4655554.410510099.5706059.4110105104.5736362.4115110109.5756564.4120115114.5±0.50807069.4125120119.5857574.4130125124.5908079.4135130129.5958584.4140135134.51009089.4145140139.51059594.4150

30、145144.511010099.4155150149.5115105104.4160155154.5120110109.4±0.50165160159.5125115114.428223.5±0.1121.6±0.20130120119.4302423.6135125124.4312524.6140130129.4322625.6145135134.4342827.6150140139.4352928.6155145144.4363029.6160150149.4383231.6165155154.3±0.80403433.6170160159.341

31、3534.6175165164.3423635.6180170169.3443837.6185175174.3453938.6190180179.3464039.6195185184.3484241.6200190189.3504443.6205195194.3514544.6210200199.3544847.6220210209.3554948.6230220219.3565049.6240230229.3(50)405.7±0.4039.4±0.40250240239.3260250249.3±1.002902758.6±0.16274.1

32、7;1.00270260259.3295280279.1280270269.3300285284.1290280279.3305290289.1300290289.3315300299.31701558.6±0.16154.1±0.80320305304.3175160159.1330315314.3180165164.1335320319.3185170169.1350335334.3190175174.1355340339.3195180179.1360345344.3200185184.1375360359.3205190189.1380365364.32101951

33、94.1390375374.3215200199.1395380379.3220205204.1400385384.3225210209.1415400399.3230215214.1420405404.3±1.20235220219.1450435434.3240225224.1480465464.3245230229.1500485484.3250235234.1     255240239.1   260245244.1±1.00   265250249.1&

34、#160;  275260259.1   280265264.1 d1d2d1d2d1d2內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55±0.105.30±0.137.00±0.15內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55±0.105.30±0.137.00±0.15內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55±0.105.30±0.1

35、37.00±0.151.800.13*    8.500.14*   26.50.22*  2.00*    8.75*   28.0*  2.24*    9.00*   30.0*  2.50*    9.50*   31.50.30* 

36、; 2.80*    10.0*   32.5*  3.15*    10.60.17*   33.5*  3.55*    11.2*   34.5*  3.75*    11.8*   35.5*  4.00* &#

37、160;  12.5*   36.5*  4.50*    13.2*   37.5*  4.87*    14.0*   38.7*  5.00*    15.0*   40.0* 5.15*    16.0* 

38、60; 41.2* 5.30*    17.0*   42.5* 5.60*    18.0*  43.7* 6.00*    19.00.22*  45.0* 6.300.14*    20.0*  46.2* 6.70*    21.2*

39、0; 47.5* 6.90*    22.4*  48.7* 7.10*   23.6*  50.0* 7.50*   25.0*  51.50.45 * 8.00*   25.8*  53.0 * d1d2d1d2d1d2內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55&

40、#177;0.105.30±0.137.00±0.15內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55±0.105.30±0.137.00±0.15內徑公差±1.80±0.082.65±0.093.55±0.105.30±0.137.00±0.1554.50.45 * 1320.90 *3252.10    *56.0 * 136  *335

41、   *58.0 * 140 *345    *60.0 * 145  *355   *61.5 * 150 *365    *63.0 * 155  *375   *65.0 * 160 *387    *67.0 * 165  *400   *69.0 * 170 *4122.60    *71.0 * 175  *425    *73.0 * 180 *437    *75.0 * 1851.20  *450    *77