第5章_液压缸-密封

1、The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 1 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 2 了解密封的作用与分类了解密封的作用与分类 了解密封件的材料及常用密封材料了解密封件的材料及常用密封材料 掌握几种常用密封件的性能特点及其密封原理掌握几种常用密封件的性能特点及其密封原理 O形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理 Y形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理

2、 V形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 3 密封密封的作用与分类的作用与分类 在在传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的作用，传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的作用， 在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于 、起、起的元件称为的元件称为。 液压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存时，由液压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存时，由

3、 于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质越过容于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质越过容 腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种“”现象现象 称为称为。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 4 泄漏分为泄漏分为和和两类。两类。 对于对于，会引起系统会引起系统的急剧下降，达的急剧下降，达 不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；则造成则造成 和和，甚至引发，甚至引发和和。 内泄漏内泄

4、漏指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏；指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏； 外泄漏外泄漏则是由系统或元件内部向外界的泄漏。则是由系统或元件内部向外界的泄漏。 单位时间内泄漏的工作介质的体积称为单位时间内泄漏的工作介质的体积称为。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 5 密封的作用是密封的作用是。造成泄漏的原因主要有两方面：。造成泄漏的原因主要有两方面： ；。消去或减小。消去或减小 任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方

5、法通常有密封的方法通常有： ； ； ； ， 。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 6 分类分类主要密封件主要密封件 静密封静密封 非金属静密封非金属静密封 O O形橡胶密封圈形橡胶密封圈 橡胶垫片橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带聚四氟乙烯生料带 橡胶橡胶- -金属复合静密封金属复合静密封组合密封垫圈组合密封垫圈 金属静密封金属静密封 金属垫圈金属垫圈 空心金属空心金属OO形密封圈形密封圈 液态密封垫液态密封垫密封胶密封胶 密封的分类密封的分类 根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将

6、密封分为根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为 和和两大类。另外按照密封件的两大类。另外按照密封件的、 和和等还可进一步细分。密封的分类见等还可进一步细分。密封的分类见。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 7 动动 密密 封封 非接触式密封非接触式密封 间隙密封间隙密封利用间隙利用间隙 迷宫迷宫 阻尼等阻尼等 接触式密封接触式密封 自封式压紧型密封自封式压紧型密封 OO形橡胶密封圈形橡胶密封圈 同轴密封圈同轴密封圈 异形密封圈异形密封圈 其他其他 自封式自紧型密封自封

7、式自紧型密封 ( (唇形密封唇形密封) ) Y Y形密封圈形密封圈 V V形密封圈形密封圈 组合式组合式U U形密封圈形密封圈 星形和复式唇密封圈星形和复式唇密封圈 带支承环组合双向密封圈带支承环组合双向密封圈 其他其他 活塞环活塞环金属活塞环金属活塞环 旋转轴油封旋转轴油封油封油封 液压缸导向支承件液压缸导向支承件导向支承环导向支承环 液压缸防尘圈液压缸防尘圈防尘圈防尘圈 其他其他其他其他 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系 8 密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的密封件材料应

8、满足密封功能的要求。由于被密封的以及以及 的不同，密封件材料应具有不同的适应性。的不同，密封件材料应具有不同的适应性。 密封材料的一般要求：密封材料的一般要求： ，工作介质；工作介质； 对工作介质有对工作介质有和和； 有适当的有适当的和和，； 和和，； ，、；、 ； 密封材料的一般要求：密封材料的一般要求： ，； ，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化 小；小； 与密封面贴合的与密封面贴合的和和 ； 和和，； ，。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机

9、电工程系 9 常用的橡胶密封材料主要是常用的橡胶密封材料主要是。由于合成橡胶的胶种。由于合成橡胶的胶种 较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其 必须满足上述使用要求外，还应根据不同胶种的必须满足上述使用要求外，还应根据不同胶种的和和 ，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密 封材料所适应的封材料所适应的和和见见。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系10 可以使用；可以

10、使用；有条件使用；有条件使用；不可使用。不可使用。 常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围 密封材料密封材料 石油基液压油和石油基液压油和 矿物基润滑酯矿物基润滑酯 难燃性液压油难燃性液压油使用温度范围使用温度范围 水水- -油乳化液油乳化液水水- -乙二醇基乙二醇基磷酸酯基磷酸酯基静密封静密封动密封动密封 丁腈橡胶丁腈橡胶 聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶 氟橡胶氟橡胶 硅橡胶硅橡胶 丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶 丁基橡胶丁基橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶 -40+120 -30+80 -25+250 -50+280 -10+180 -20+130 -30+120 -4

11、0+100 一般不用一般不用 -25+180 一般不用一般不用 -10+130 -20+80 -30+120 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系11 常用合成树脂中，使用最多的是常用合成树脂中，使用最多的是。在聚四氟。在聚四氟 乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学 性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密 封材料可适用封材料可适用、 、工作介质的密封。常用合

12、成树脂密工作介质的密封。常用合成树脂密 封材料的封材料的和和见见。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系12 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围 名称名称使用温度使用温度/主要特点主要特点应用范围应用范围 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 及加充填物及加充填物 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 -100+260 耐磨性极佳耐磨性极佳, ,耐热耐热 耐塞性优耐塞性优 良良, ,能耐几乎全部化学药品及能耐几乎全部化学药品及 溶剂和油等液体溶剂和油等液体. .弹性差弹性差,

13、 ,热热 胀系数大胀系数大 适用于制作挡圈、支承环、导向适用于制作挡圈、支承环、导向 支承环及压环，与支承环及压环，与O形圈等组合形圈等组合 成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密 封件工作面，以降低摩擦因数，封件工作面，以降低摩擦因数， 提高耐热性。制作生料带提高耐热性。制作生料带 聚酰胺尼龙聚酰胺尼龙-40+100 耐磨性能佳（优于铜和一般耐磨性能佳（优于铜和一般 钢材），耐弱酸、弱碱和水、钢材），耐弱酸、弱碱和水、 醇等溶剂。冲击性好，有一醇等溶剂。冲击性好，有一 定的机械强度，抗强酸腐蚀定的机械强度，抗强酸腐蚀 性差，溶于浓硫酸、苯酚，性差，溶于浓硫酸、苯酚， 有吸水

14、性及冷流性有吸水性及冷流性 适用于制造挡圈、压环、导向支适用于制造挡圈、压环、导向支 承环等。三元尼龙与丁腈并用制承环等。三元尼龙与丁腈并用制 作往复动密封，可改善密封件性作往复动密封，可改善密封件性 能能 聚甲醛聚甲醛-40+100 动静摩擦因数较小，耐有机动静摩擦因数较小，耐有机 溶剂及化学腐蚀，具有良好溶剂及化学腐蚀，具有良好 的机械性能及抗蠕变性的机械性能及抗蠕变性 适用于制作往复运动密封圈用的适用于制作往复运动密封圈用的 挡圈和导向支承环等挡圈和导向支承环等 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长

15、沙学院机电工程系13 常用金属密封材料的种类和应用范围常用金属密封材料的种类和应用范围 材料材料使用温度使用温度/ 应用范围应用范围材料材料使用温度使用温度/应用范围应用范围 铅铅 银银 黄铜黄铜 镍镍 紫铜紫铜 100 650 260 810 315 适用于高温、适用于高温、 高压油、高高压油、高 压水蒸气等压水蒸气等 场合场合 蒙太尔合金蒙太尔合金 铝铝 不锈钢不锈钢 钦锆钦锆 810 430 870 540 适用于高温、适用于高温、 高压油、高压高压油、高压 水蒸气等场合水蒸气等场合 金属密封材料主要用于金属密封材料主要用于。常用金属密封材料的。常用金属密封材料的和和 见见。 The M

16、echanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系14东南大学机械工程学东南大学机械工程学 院院 除间隙密封外，密封都是除间隙密封外，密封都是控制在工控制在工 作介质能通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的作介质能通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的 、等。等。 接触式动密封中的接触式动密封中的，是通过由，是通过由和和产生的产生的 ，在，在与与之间形成之间形成， ，以阻塞泄漏通道，达到，以阻塞泄漏通道，达到 自密封。而自密封。而，则是，则是所产生的所产生的 也也，从而达到自密封。，从而达到自密封

17、。 本章介绍常用的本章介绍常用的、和和密封圈的密封圈的、及及 其其。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系15 是一种截面为圆形的橡胶圈，是一种截面为圆形的橡胶圈， 如如所示。其材料主要为所示。其材料主要为 或或。O形密封圈是形密封圈是 中使用最广泛的一种密封件。中使用最广泛的一种密封件。 它主要用于它主要用于和和。 O O形密封圈形密封圈 d1O形圈内径形圈内径 d2O形圈截面直径形圈截面直径 其使用速度范围一般为其使用速度范围一般为。用于。用于，仅，仅 限于限于。如液压挖掘机的中央回转

18、接头的分配阀。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀 动密封机构。一般动密封机构。一般O形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系16 与其他形式密封圈比较，具有以下与其他形式密封圈比较，具有以下： 1），。 2）、均可使用。均可使用。 3）比较小。比较小。 4）使用单件）使用单件O形密封圈，可对形密封圈，可对起密封作用。起密封作用。 5）。 ，当设备闲置时间过久而再次起动时，当设备闲置时间过久而再次起动时，O形密封圈的摩

19、擦阻形密封圈的摩擦阻 力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现现象。现象。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系17 ，密封圈在自身，密封圈在自身 的弹性力作用下，对接触面产生一的弹性力作用下，对接触面产生一 个预接触应力个预接触应力p0，如，如所示。所示。 O O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理 a)空载状态空载状态 装入密封槽后，其界面装入密封槽后，其界面 承受接触压缩应力而产生变形承受接触压缩应力而产生变形 The Mechanic

20、al and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系18 ， 则在则在的作用下，的作用下， 发生位移，移向低压侧，且其弹发生位移，移向低压侧，且其弹 性变形进一步加大，填充和封闭了性变形进一步加大，填充和封闭了 。此时，作用于密封副偶。此时，作用于密封副偶 合面的接触压力上升为合面的接触压力上升为，从，从 而大大增加了密封效果，如而大大增加了密封效果，如 所示。所示。 （），则由于），则由于O形密封圈仍具有初装形密封圈仍具有初装 时的时的，故仍能保证密封性能。此即所谓，故仍能保证密封性能。此即所谓O形密封圈形密封圈 的自密封作用

21、。的自密封作用。 图图5-25-2 O O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理 b)承载状态承载状态 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系19 在往复运动滑移面上的接触情况，如在往复运动滑移面上的接触情况，如所示。此时所示。此时 O形密封圈的形密封圈的主要还是依靠其主要还是依靠其和和 ，且由于，且由于O形密封圈自身的弹性而具有磨损后自形密封圈自身的弹性而具有磨损后自 动补偿的能力。动补偿的能力。 O O形密封圈的动密封原理形密封圈的动密封原理 The Mechanical and El

22、ectrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系20 ， ： ，由于液体的，由于液体的、及及等因等因 素的作用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液素的作用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液 体膜，如体膜，如所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的 密封作用。密封作用。 ，液体膜随之一起探出，如，液体膜随之一起探出，如所示。所示。 ，液体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往，液体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往 复次数的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成复次

23、数的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成 液滴，从滑移面滴下（见液滴，从滑移面滴下（见）。这就是）。这就是O形密封圈用于往复运形密封圈用于往复运 动密封时会产生泄漏的原因。动密封时会产生泄漏的原因。 因此，因此， 。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系21 一般安装在一般安装在或或起密封起密封 作用，如作用，如所示。所示。 O O形密封圈的安装形密封圈的安装 a)在外圆的矩形槽内在外圆的矩形槽内 b)在内圆的矩形槽内在内圆的矩形槽内 The Mechanical and El

24、ectrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系22 良好的密封效果很大程度上取决于良好的密封效果很大程度上取决于 与与，世界各国的标准对此都有较严格的，世界各国的标准对此都有较严格的 规定。规定。 ，或，或 ，装配后就会引起泄漏；如果，装配后就会引起泄漏；如果 ，或，或，则会导致，则会导致O 形密封圈橡胶应力松弛而形成泄漏。形密封圈橡胶应力松弛而形成泄漏。 同样，若同样，若，也会因其过早老化而引，也会因其过早老化而引 起密封装置泄漏。起密封装置泄漏。 The Mechanical and Electrical Engineering Dep

25、artment 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系23 O形密封圈的形密封圈的和和可按下列公式计算可按下列公式计算 （5-1） （5-2） 式中式中 O形密封圈截面直径；形密封圈截面直径； O形密封内径；形密封内径；、，如，如所示；所示； O形密封圈安装空间的高度，即形密封圈安装空间的高度，即 22 3121 DDDD h 或或 dcO形密封圈安装空间的高度，即：形密封圈安装空间的高度，即： 350 2 . c c k dd kc系数，一般取系数，一般取kc=1.251.45。 2 23 2 22 dD dD dD dD 或或 c c c 100% dh d The Mechanical a

26、nd Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系24 O形密封圈的形密封圈的和和的选用范围，见的选用范围，见。 O O形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围 密封型式密封型式密封介质密封介质拉伸量拉伸量/mm压缩率压缩率c(%) 静密封静密封液压油液压油 空气空气 1.031.04 1.01 1525 1525 往复动密封往复动密封液压油液压油 空气空气 1.02 1.01 1217 1217 旋转动密封旋转动密封液压油液压油0.951510 由由可知，可知，但是其极值应，但是其极值应 。否则压缩应力明

27、显松弛，将产生过大的永久变形。在。否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在 中，尤为严重。然而中，尤为严重。然而，否则当装配部位存，否则当装配部位存 在偏心时就会消失部分压缩量，也会导致泄漏在偏心时就会消失部分压缩量，也会导致泄漏 。 O形密封圈形密封圈为为，即，即 。，压缩量较大，应取大值；往复动密封时，压缩量较大，应取大值；往复动密封时， 应取小值，应取小值，取，取，并应考虑摩擦生热引，并应考虑摩擦生热引 起密封圈内径收缩，从而影响密封质量的问题起密封圈内径收缩，从而影响密封质量的问题 。 The Mechanical and Electrical Engineering Depar

28、tment 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系25 当被密封的介质当被密封的介质，O形密封圈会因产生弹性变形形密封圈会因产生弹性变形 而被挤进密封耦合面间的缝隙而被挤进密封耦合面间的缝隙 ，引起，引起。 当当或或时，时， 应在应在O形密封圈形密封圈 ；若；若，则于，则于 密封圈密封圈，如，如所示。所示。 O O形密封圈挡圈的安装形密封圈挡圈的安装 a)单向受压单向受压 b) 双向交替受压双向交替受压 ， 也应采用也应采用，以防止密封圈异常，以防止密封圈异常 损耗。挡圈的材料一般为损耗。挡圈的材料一般为 ，或，或和和等。等。 The Mechanical and Electrical Engi

29、neering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系26 的截面呈的截面呈Y形，是一种典型的形，是一种典型的。 按其按其、，可分为，可分为、等几类等几类 若按若按，则可，则可 分为分为、 和和 和和,如如所示。所示。 Y Y形密封圈形密封圈 a)等高唇等高唇 b)不等高唇（不等高唇（Yx型型） The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系27 广泛应用于广泛应用于中，其使用寿命高于中，其使用寿命高于O形密形密 封圈。封圈。 工作速度范围：采用丁腈橡胶制作时为工作速度范围：采用

30、丁腈橡胶制作时为；采用；采用 制作时，为制作时，为；采用；采用制作时，则为制作时，则为 。Y形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工 作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。 Y形密封圈的适用形密封圈的适用， 。 Y形密封圈的形密封圈的： 1）密封性能可靠；）密封性能可靠； 2）摩擦阻力小，运动平稳；）摩擦阻力小，运动平稳； 3）耐压性好，适用压力范围广；）耐压性好，适用压力范围广； 4）结构简单，价格低廉；）结构简单，价格低廉； 5）安装方便。）安装方便。 The Mechanical and Electrica

31、l Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系28 依靠其张开的唇边贴于密封副耦合面，并呈线状依靠其张开的唇边贴于密封副耦合面，并呈线状 接触，在介质压力作用下产生接触，在介质压力作用下产生“”接触应力，接触应力， 。，在，在与与 之间形成一层之间形成一层，从而产生密封作用。密封，从而产生密封作用。密封 唇边磨损后，由于介质压力的作用而具有一定的自动补偿能唇边磨损后，由于介质压力的作用而具有一定的自动补偿能 力。力。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工

32、程系29 所示为所示为。每次往复运动后，在其。每次往复运动后，在其 主、副唇之间都会残留下微量液体（工作介质）。随着往复运动主、副唇之间都会残留下微量液体（工作介质）。随着往复运动 次数的增多，残留液体将充满主、副唇之间的空间，形成一个特次数的增多，残留液体将充满主、副唇之间的空间，形成一个特 殊的殊的“”。 ，由于，由于“ ”内液体不可压缩，其间的压内液体不可压缩，其间的压 力力的工作压力（见的工作压力（见 ）。此时，）。此时，与与的的 接触应力，也接触应力，也与与 间的接触应力。因而，间的接触应力。因而， 带副唇的轴用带副唇的轴用Y Y形密封圈截面形密封圈截面 1副唇副唇 2主唇主唇 3小

33、腔小腔 迫使迫使“”内的液体压回小腔，从而形成了可靠的密封状内的液体压回小腔，从而形成了可靠的密封状 态，提高了态，提高了Y形密封圈的密封性能。形密封圈的密封性能。， ，。 p The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系30 ，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封 作用。作用。 ，Y型密封圈的根部因材质塑性变形而被型密封圈的根部因材质塑性变形而被 挤入密封耦合面的间歇，故应控制滑移耦合件间的挤入密封耦合面的间歇，故应控制滑移耦合件间的的大的大 小，使其小

34、，使其规定的规定的，见，见。对于工作压力。对于工作压力 的的Y形密封圈，为保证其使用寿命，防止密封圈的根部被形密封圈，为保证其使用寿命，防止密封圈的根部被 挤入配合间隙，应在密封圈根部处安装挡圈，如挤入配合间隙，应在密封圈根部处安装挡圈，如所示所示 。 Y Y形密封圈的安装形密封圈的安装 a）控制间隙控制间隙 b）安装挡圈安装挡圈 1挡圈挡圈 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系31 为了防止为了防止Y形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现

35、象， 即即，可在，可在Y形密封圈的唇口处设置形密封圈的唇口处设置，如，如 所示。所示。 安装支承环的安装支承环的Y Y环密封圈环密封圈 a)单向受压单向受压 b)双向受压双向受压 支承环上开有支承环上开有， 以利于压力介质通过小孔作用到以利于压力介质通过小孔作用到 密封圈唇边上，撑开双唇，保持密封圈唇边上，撑开双唇，保持 Y形密封圈的正确动态姿势，保形密封圈的正确动态姿势，保 证其良好的密封性能。证其良好的密封性能。 对于对于，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。 这种密封圈不会在沟槽里产生翻转、扭曲，这种密封圈不会在沟槽里产生翻转、扭曲，。 Y形密封圈的

36、尺寸和公差以及形密封圈的尺寸和公差以及 安装密封圈的沟槽尺寸、挡圈安装密封圈的沟槽尺寸、挡圈 尺寸都已经标准化，系列化，尺寸都已经标准化，系列化， 设计时可查阅有关国家标准。设计时可查阅有关国家标准。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系32 V形密封圈的截面呈现形密封圈的截面呈现V形，也是一种典型的唇形密封圈。形，也是一种典型的唇形密封圈。 根据制作的根据制作的不同，可分为不同，可分为和和（夹布橡（夹布橡 胶）胶）等。等。 V形密封圈的密封装置由形密封圈的密封装置由、和和三部分组成三部分

37、组成 ， 如如所示。所示。 V V形密形装置形密形装置 1压环压环 2V V形密封圈形密封圈 3支承环支承环 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系33 V形密封圈主要用于形密封圈主要用于和和，其运动，其运动 摩擦阻力较摩擦阻力较Y形密封圈大，但形密封圈大，但、。 ：采用：采用制作时为制作时为；采用；采用 制作时为制作时为。 ，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。 V形密封圈的形密封圈的， The Mechanical and Electrical En

38、gineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系34 1）耐压性能好，使用寿命长；）耐压性能好，使用寿命长； 2）根据使用压力的高低，可以合理地选择）根据使用压力的高低，可以合理地选择V形密封圈的数量以满形密封圈的数量以满 足密封要求；并可调整压紧力来获得最佳综合效果；足密封要求；并可调整压紧力来获得最佳综合效果； 3）根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的）根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的V形形 密封圈，以获得不同的密封特性和最佳综合效果；密封圈，以获得不同的密封特性和最佳综合效果； 4）维修和更换密封圈方便；）维修和更换密封圈方便

39、； 5）密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。）密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系35 ，同样必须将，同样必须将 ，如，如所示。所示。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整 1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系36 应根据应根据合理选择合理选择V形密封圈形密封圈及及、和和 的的，见，见。 V V形密封圈

40、组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质形密封圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质 压力压力 /MPa V V形密封圈个数及材质形密封圈个数及材质压环压环支承环材质支承环材质调整垫片材质调整垫片材质 丁腈丁腈 胶胶 夹织物丁夹织物丁 腈胶腈胶 聚四氟聚四氟 乙烯乙烯 酚醛酚醛 树脂树脂 酚醛酚醛 树脂树脂 夹织夹织 物物 白白 铜铜 不不 锈锈 钢钢 铝青铜铝青铜 酚醛酚醛 树脂树脂 硬硬 铅铅 白白 铜铜 60 3 4 5 5 3 4 4 5 6 6 3 4 5 6 6 可用；可用；有条件使用；有条件使用；不可使用；不可使用；较佳。较佳。 The Mechanical and Electr

41、ical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系37 ，压环上的，压环上的，应与，应与完全完全 吻合。压环与密封副耦合面之间吻合。压环与密封副耦合面之间大小应大小应，以防，以防 止止V形密封圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成形密封圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成 唇边撕裂。唇边撕裂。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系38 压环与耦合面之面的间隙值（夹织物压环与耦合面之面的间隙值（夹织物V V形密封圈）形密封圈） 孔内径孔内径

42、/mm 直径间隙直径间隙/mm/mm 压力压力/ /MPa 21 75 75200 200250 250300 300400 400500 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.07 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20 合理的间隙值见合理的间隙值见。与与及及之间的间隙值一般为之间的间隙值一般为 。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系39 为了保持液压缸的运动精度，对为了保持液压缸的运动精度

43、，对和和要求较要求较 高。高。 V形密封圈材质的选用应根据密封装置的形密封圈材质的选用应根据密封装置的和和来来 进行。进行。 夹布橡胶夹布橡胶V形密封圈的形密封圈的和和均比纯橡胶均比纯橡胶V形密封圈形密封圈 好。而纯橡胶好。而纯橡胶V密封圈又具有优良的密封性能。所以，若密封圈又具有优良的密封性能。所以，若 ，便能充分发挥各自的，便能充分发挥各自的 特性，获得最佳的密封效果。特性，获得最佳的密封效果。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系40 V V形密封圈使用一段时间后形密封圈使用一段时间

44、后 会磨损，为保证其密封性能的持会磨损，为保证其密封性能的持 久性，久性，。一般。一般 采用采用或加或加来调来调 整，见整，见。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整 1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片 ， 。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系41 新型新型 20世纪世纪80年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了 、和和，有的密封件已颁布了国，有的密封件已颁布了国 家标准。本节将介绍几种有代表性的新型密封件。家标准。本节将介绍几种

45、有代表性的新型密封件。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系42 与与 是有四个唇的密封圈。它是是有四个唇的密封圈。它是 一种一种，在模具内硫化成，在模具内硫化成 形，其截面近似正方形，如形，其截面近似正方形，如所所 示。星形密封圈在使用和作用上非常像示。星形密封圈在使用和作用上非常像 OO形密封圈。但是，它比形密封圈。但是，它比O O形密封圈具形密封圈具 有有、的密封性能。星形密的密封性能。星形密 封圈的制作材料一般为各种合成橡封圈的制作材料一般为各种合成橡胶。胶。 星形密封圈及其星形密

46、封圈及其 应力分布应力分布 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系43 星形密封圈主要应用在星形密封圈主要应用在，也可用于静密封。，也可用于静密封。适用于适用于 、等；并且也能在等；并且也能在、 和和和和等。星形密封圈的工作压力等。星形密封圈的工作压力 ，工作速度，工作速度，工作温度，工作温度（取决（取决 于制作的材质）。对星形密封圈的表面进行特殊减摩处理，能具于制作的材质）。对星形密封圈的表面进行特殊减摩处理，能具 有更好的摩擦性能。有更好的摩擦性能。 星形密封圈是一种由介质压力施力的星形

47、密封圈是一种由介质压力施力的 ，依靠它在，依靠它在 上的接触应力进行密封见上的接触应力进行密封见。密。密 封圈的径向和轴向力取决于封圈的径向和轴向力取决于 。当压力升高时，密封圈的压缩。当压力升高时，密封圈的压缩 量相应增加，接触应力也随之增大。量相应增加，接触应力也随之增大。 星形密封圈及其星形密封圈及其 应力分布应力分布 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系44 与与相比，有许多相比，有许多： 1) 往复往复运动时，不会运动时，不会、。 2) 由于所需的由于所需的，因而，因而，。 3)

48、 由于接触应力分布均匀，所以由于接触应力分布均匀，所以。 4) 由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此 。 5) 在动密封场合，具有在动密封场合，具有，而且，而且。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系45 星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如所示。所示。 星形密封圈的应用星形密封圈的应用 ，应选择，应选择 星形密封圈的星形密封圈的与与 相同或比之略小约相同或比之略小约2%2%。这。这 样，星形密封圈在沟槽内

49、受到样，星形密封圈在沟槽内受到 轻微的预压缩，可防止它产生轻微的预压缩，可防止它产生 倾斜。倾斜。 ，则可在略大，则可在略大 或略小的两者之中，选择一个内或略小的两者之中，选择一个内 径尺寸与之最为接近的星形密封径尺寸与之最为接近的星形密封 圈。圈。 一般，一般，可选择截，可选择截 面较小的密封圈；反之面较小的密封圈；反之 ，应选择截面较大的密封，应选择截面较大的密封 圈。圈。 通常，通常，和和， 应选择较高硬度的材料；也可以应选择较高硬度的材料；也可以 选择一般硬度的材料，再安装一选择一般硬度的材料，再安装一 个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈 被挤入间隙。被挤入间隙。

50、 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系46 与与 Z-L Z-L密封圈的截面密封圈的截面 的截面呈倒的截面呈倒L L形，如形，如所所 示。主要用于活塞杆的动、静密封。示。主要用于活塞杆的动、静密封。 其制作材料其制作材料是专门为密封和支是专门为密封和支 承系统而研制的高性能聚氨酯。承系统而研制的高性能聚氨酯。材料的材料的 、和和范围很广，从而范围很广，从而 可使密封和支承元件对于品种不断增多可使密封和支承元件对于品种不断增多 的工业流体介质的相容性和性能达到最的工业流体介质的相容性和性能达

51、到最 佳。佳。 特别有意义的是，按不同成分经过特殊特别有意义的是，按不同成分经过特殊 复合的复合的和和的的系系 列，具有不同的列，具有不同的、很高的、很高的 、和和，同时，同时 ， ，从而能满足液压与气压传动，从而能满足液压与气压传动 系统严酷的特殊要求。系统严酷的特殊要求。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系47 Z-LZ-L密封圈的密封唇密封圈的密封唇，其，其分布在高压侧的角度较分布在高压侧的角度较 陡，而在低压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸出时粘附在陡，而在低压侧的角度较平坦，

52、从而保证了活塞杆伸出时粘附在 杆上的极薄液体膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种杆上的极薄液体膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种 最佳的应力分布状态在整个工作压力范围内相当稳定。所以，流最佳的应力分布状态在整个工作压力范围内相当稳定。所以，流 体动力回吸性能得到了很好保证。体动力回吸性能得到了很好保证。 密封的密封的是由密封圈在是由密封圈在以及在安装时以及在安装时 所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密 封圈变形压向沟槽外壁，且远离密封耦合面间的间隙，避免了密封圈变形压向沟槽外壁，且远离密封耦合面间的间隙，避免了密 封圈被挤入

53、间隙的可能。封圈被挤入间隙的可能。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系48 1 1）在整个工作压力范围内具有）在整个工作压力范围内具有性能；性能； 2 2）和和密封性能均好；密封性能均好； 3 3）密封唇不受压力作用，）密封唇不受压力作用，因而，因而； 4 4）； 5 5），。 具有如下突出具有如下突出： The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系49 Z-LZ-L密封圈采用密封圈采用，其

54、尺寸符合，其尺寸符合标准，且与标准，且与 Y Y形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。 Z-LZ-L密封圈可以应用在使用密封圈可以应用在使用的所有场合，例如的所有场合，例如、 、和和、 等，且能与等，且能与Y Y形密封圈互换使用。形密封圈互换使用。 Z-LZ-L密封圈的密封圈的； ：；：、 。 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系50 与与 是一种既可用于是一种既可用于，又可用于，又可用于的往的往 复运动用单作用密封圈。复运动用单作用密封圈。 它由

55、一个它由一个U U形外壳和一个形外壳和一个V V形不锈钢弹簧形不锈钢弹簧 所组成，如所组成，如所示。所示。 U U形外壳的制形外壳的制 作材料为作材料为。这是一种专门为密封。这是一种专门为密封 系统研制的高性能工程热塑性复合物。系统研制的高性能工程热塑性复合物。 M2 M2型型T-VT-V密封圈密封圈 1V V形弹簧形弹簧 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系51 由于由于和和对各种工作介质都有很好的适应能力，因此对各种工作介质都有很好的适应能力，因此 可用在一般液压与气压传动系统，以及其

56、他广泛可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛 的范围，如的范围，如、及及等工业中应用。等工业中应用。 ，密封圈由，密封圈由施力，提供初始密封力。施力，提供初始密封力。 ，主要密封力由，主要密封力由形成，从而保证由零形成，从而保证由零 压到高压都能可靠密封。压到高压都能可靠密封。的轮廓形状是不对称的轮廓形状是不对称 的，其密封工作唇具有短而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了的，其密封工作唇具有短而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了 寿命。寿命。 ，则可对密封圈进行消毒处理，则可对密封圈进行消毒处理， 并防止污染物进入，从而实现并防止污染物进入，从而实现“”密封。密封。 The Mechanica

57、l and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系52 1 1）可用于）可用于和和； 2 2），精确控制时也，精确控制时也； 3 3），； 4 4），能承受急剧的温度变化；，能承受急剧的温度变化； 5 5）可以进行消毒，）可以进行消毒，和和。 具有如下具有如下： The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系53 可以安装在可以安装在标准规定的沟槽内。标准规定的沟槽内。 M2型型T-V密封圈的密封圈的：，；， 。：，；， 。：。 M2

58、型型T-V密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如所示。所示。 M2 M2型型T-VT-V密封圈的应用密封圈的应用 a）活塞密封活塞密封 b）活塞杆密封活塞杆密封 The Mechanical and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系54 由两个或两个以上元件组成。一部分是由两个或两个以上元件组成。一部分是 、的元件；另一部分是充当的元件；另一部分是充当的元件，从而大的元件，从而大 大改善了综合密封性能。大改善了综合密封性能。 The Mechanical and Electrical

59、Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系55 是结构与材料全部实施组合形式的往复运动用密封元是结构与材料全部实施组合形式的往复运动用密封元 件。件。它由加了填充材料的它由加了填充材料的和作为弹性体的和作为弹性体的 （如（如、等）组合而成。按其用途可分等）组合而成。按其用途可分 为为（格来圈加（格来圈加O形密封圈）和形密封圈）和 （斯特圈加（斯特圈加O形密封圈），其结构形式如形密封圈），其结构形式如所示。所示。 同轴密封圈同轴密封圈 a）活塞用活塞用 b）活塞杆用活塞杆用 1格来圈格来圈 2O O形密封圈形密封圈 3斯特圈斯特圈 The Mechanic

60、al and Electrical Engineering Department 长沙学院机电工程系长沙学院机电工程系56 和和都是以都是以为基材，按不同使用条件、为基材，按不同使用条件、 配以不同比例的充填材料（如配以不同比例的充填材料（如、 、等）制作而成等）制作而成 。 由于聚四氟乙烯树脂具有自润由于聚四氟乙烯树脂具有自润 滑性能，因此同轴密封圈在各滑性能，因此同轴密封圈在各 类往复运动密封圈中，是动摩类往复运动密封圈中，是动摩 擦阻力较小的一种，如擦阻力较小的一种，如 所示。所示。 活塞密封装置动摩擦阻力比较活塞密封装置动摩擦阻力比较 1Y Y型密封圈型密封圈 2V V形密封圈形密封圈