浅谈O型橡胶密封圈的装配与拆卸

2013-08-23 09:41刘晓宇
科学之友 2013年7期
关键词:润滑剂O型沟槽

刘晓宇

(太原科技大学华科学院,山西 太原 030024)

在机械设备中,密封件是必不可少的零件,它的主要功能是阻止介质泄漏,或使泄漏量符合设计要求。O型圈因其结构简单、成本低廉、使用方便、密封性不受运动方向的影响,因此得到了广泛的应用,尤其在液压与气压传动系统中是使用最广泛的一种。在装配中,要求其所造成的磨损和摩擦力应尽量小,但要能长期地保持密封功能。在装配与拆卸过程中,如果采用的方法不合理,不仅降低了O型圈的可靠性和使用寿命,甚至会影响到整个液压或气动系统的正常运行。采用合理的装配与拆卸方法,可以保障O型圈的可靠性并延长其使用寿命。

1 O型圈的应用

O型圈是一种截面为圆形的橡胶圈,因其截面为O型,所以称其为O型圈,如图1所示。大多数O型圈由弹性橡胶圈制成。O型圈具有良好的密封性,是一种压缩性密封圈,同时又具有自封能力,所以应用范围很宽,密封压力从1.33×10-5Pa的真空到400 MPa的高压(动密封可达35 MPa)。如果材料选择适当,温度范围为-60~+200℃。在多数情况下,O型圈安装在沟槽内。

O型圈的作用是将被密封零件结合面间的间隙封住或切断泄漏通道,从而使被堵塞的介质不能通过O型圈。这样的密封原理既能应用在动态场合下,又能应用在静态场合下。在动态场合下,O型圈可应用于滑动和旋转运动中,所以O型圈是一种极为通用的密封元件。

图1 O型圈

2 O型圈的装配

第一,安装前,应首先检查O型圈表面的质量,不得有飞边、毛刺、裂痕、切边、气孔和疏松等缺陷,O型圈的几何尺寸和精度都要符合标准要求。

第二,仔细检查工件,应保证往复运动的轴与孔有较好的同轴度,使圆周上的间隙均匀一致。

第三,在装配过程中,应防止O型圈擦伤、刮伤;装入孔口或轴端时,应有导锥,锥面与圆柱面要光滑过渡。

第四,O型圈在装配时,无论是用于静态还是动态条件,O型圈和金属零件都必须有良好的润滑。应先在O型圈安装槽中涂抹适量润滑脂后,再将O型圈装入。装配后,运动件能活动自如,防止O型圈扭曲。值得说明的是,由于某些润滑剂对有些橡胶产品有不良影响(可造成膨胀或收缩),所以建议采用惰性润滑剂。例如,一种专用合成油脂“Silubrine”适用于装配NBR(丁氰橡胶)、FPM(氟橡胶)、EP(环氧树脂)和MVQ(硅橡胶)等类型。所有以矿物油、动物油、植物油或脂为基础的润滑剂,都不适用于O型圈的润滑,特别是EP橡胶中。

第五,拉伸状态下安装的O型圈,为使伸张后的断面恢复成圆型,装入槽后,应放置适当时间后再将配套件装合。

第六,O型圈在装配和拆卸过程中,要合理选择装拆方法和工具,以免其表面受伤。

3 O型圈的装配与拆卸工具和方法

在许多装配实践中,人们在装配O型圈时,大多数仅仅靠手来完成。这种普遍的装配和拆卸方法很容易对O型圈造成伤害,最终导致设备漏油和漏气现象十分普遍。但是大多数情况是O型圈的位置难以接近或尺寸太小,因此没有好的工具和方法,操作几乎就不能进行。在此,从实践中总结了一组效果很好的O型圈的装配和拆卸工具,采用正确的方法使用这些工具可使O型圈的装配和拆卸较易进行。这些工具有些可以自制,有些在市面上很容易买到,但最好由能防止多种液体侵蚀的不锈钢制成,以防止被侵蚀。

3.1 尖锥

如图2所示,此工具用于将小型O型圈从难以接近的位置上拆卸下来。但尖锥易于损坏O型圈,所以适用于不重要的场合。操作很简单,手持尖锥前半部,用它的尖端将O型圈挑出沟槽。

3.2 弯锥

如图3所示,这种弯锥用于将O型圈从难以接近的位置中拆卸下来。操作时,将此工具放入沟槽内,同时转动手柄并将手柄推向孔壁,从而将O型圈从沟槽中拆卸出来。

3.3 曲锥

如图4所示,这种曲锥用于将O型圈从沟槽中拆卸下来,也用于将O型圈拉入沟槽中。曲锥的操作方法类似于弯锥,但应用更加广泛。

3.4 装配钩

如图5所示,此工具用于将O型圈放入沟槽内。操作时,首先必须将O型圈推过沟槽,再用此工具的背将O型圈的一部分推入沟槽内,最后用其尖端将O型圈的另一部分完全地安装到位。

图2 尖锥

图3 弯锥

图4 曲锥

图5 装配钩

图6 刮刀

3.5 镊子

此工具适用于不易用手对O型圈进行润滑的场合。该工具可以将O型圈浸入液体润滑剂中,并将其送至需密封的地方。

3.6 刮刀

如图6所示,此工具适用于拆卸接近外表面处的O型圈,也可用于将O型圈放入沟槽中和向已安装的O型圈添加润滑剂。

4 结束语

通过分析O型圈的密封原理和装配要求,在O型圈实际的装配与拆卸过程中,要注意它的材料,根据材料,选用合理的润滑剂,采取合适的装卸工具和方法,可以较容易地解决O型圈的装配与拆卸难题,从而保证O型圈的装配要求和可靠性,延长其使用寿命。

[1]王先逵.机械装配工艺[M].北京:机械工业出版,2008.

[2]徐兵.机械装配技术[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

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