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密封面表面粗糙度的影响 早期设计曾流行“越光越好”的概念，因此密封面车好后再滚挤压加工，以获得近于镜面的效果。后试验结果反复证实，用车（镗）刀加工的密封面上，刀痕形成的同心圆，在合适的表面粗糙度（3.2-6.3）范围内对气密性有利。 如图（a）所示，密封面太光，得不到同心圆刀纹的“阻力”作用，气密性不令人满意。 如图（b）所示，在表面粗糙度3.2-6.3范围内，橡胶圈与密封面弥合良好，同心圆刀纹增大了SF6泄漏通道的距离，即O形圈与法兰接触环面宽增大，泄漏量变小。 如图（c）所示，表面粗糙度超过12.5时，O形圈与密封面接触不良，易漏气。 密封槽形的影响 密封槽一般取矩形，当矩形槽布置很困难时，也可用三角形槽。法兰密封面因切削加工平面度的影响或焊接变形的影响，装配好后的两法兰面间在微观上总存在一定的间隙，在气压P0的作用下，橡胶圈可能被挤入该缝隙，在密封槽内、外圆的上棱倒圆角，可保护密封圈不被夹角剪坏，密封槽的下圆也倒圆角，可以减轻密封圈在气压作用下过分挤入槽根产生永久变形的可能性。 槽宽应大于O形圈线径，并且密封槽截面积应不小于O形圈截面积，使槽留有足够的空间，O形圈装好后，只产生变形而不出现体积压缩，也就是使O形圈的受压侧与密封槽非密封面侧保持一定的间隙。密封圈在工作时如果出现体积压缩，就会明显增大压缩永久变形，缩短使用寿命。 密封圈材质的影响 两个主要的橡胶性能： 1.橡胶硬度应适中（70左右）。硬度不宜太高，否则密封圈和密封面之间很难获得良好的弥合性。硬度也不宜太低，否则接触压力（密封力）不足，也不能获得良好的密封性能。 2.压缩永久变形。要求在使用的温度范围内其压变低于20%，并有良好的密封性能 生产管理水平的影响 主要体现在以下几个方面： 1.原材料：按技术要求控制质量，妥善保管，谨防变质。 2.加工：严格执行图纸和工艺规程要求，按图按工艺检验。 3.保管：包装规范，谨防碰撞划伤和雨水侵蚀。 4.组装：发现密封面损伤件拒装。仔细清理，确保产品清洁度，按图按工艺要求装配。 三、静密封设计 O形密封圈外径和线径的配合 根据使用经验，O形圈直径和线径的配合见下表：
密封圈材质的选用 丁腈橡胶密封圈：适用于油系介质中适用。是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。耐磨损能力强，不适用于极性溶剂中。 硅橡胶密封圈：具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐老化性能，有很好的绝缘性能。但抗拉强度差且不具耐油性。适用于家用电器的密封需求。 氟橡胶密封圈：有极佳的耐高温性、耐臭氧性、和耐化学性，耐寒性不良。适用于柴油发动机、燃料系统及化工厂的密封需求。 天然橡胶密封圈：具有很好的耐磨性、弹性、扯断强度及伸长率。但在空气中易老化，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。适用于在汽车刹车系统或有氢氧根离子的液体中适用。 三元乙丙橡胶密封圈：具有很好的耐老化性、耐腐蚀性、耐热性、电绝缘性能优异、弹性好，但不耐油。广泛应用在GIS设备密封系统中。 密封圈技术要求 1.无气泡、缺料、划伤。 2.密封圈模具表面粗糙度不低于0.8 3.修净合模飞边，不允许划伤工作表面 4.橡胶硬度要求：低压16MPa以下邵氏硬度70左右，中压16-32MPa邵氏硬度80左右，高压32MPa 以上邵氏硬度90左右
密封槽设计 压缩率K值一般取18%～25%，以保证有足够的压缩量。当O形圈线径d较小时应取较大的K值，较大时应取较小的K值。 K=(d-h)/d 压缩率过大，会使密封圈产生永久变形，促使老化，缩短使用寿命；压缩率过小，初始接触压力太小，容易造成泄漏。因此必须控制O形圈线径和槽沟深度h的公差，以便控制最大、最小的压缩率。 Kmax=（dmax-hmin)/d≤30% Kmin =(dmin-hmax)/d≥10% 槽宽b:根据密封原理，密封圈受压时必须有足够的形变空间，以保证较长时间的密封性能。因此密封槽的截面积一定要大于或等于O形圈的截面积。 即b*h≥（πd2）/4 一般取b=(1.3～1.5）d 槽内外径：橡胶密封件在工作状态时应处于压缩状态，若处于拉伸状态，会加速橡胶老化，缩短使用寿命。因此在设计槽沟内外径时应按下列原则 1.当密封圈内的压力高于外压力时，槽外径D=O形圈外径 2.当密封圈内的压力低于外压力时，槽内径d=O形圈内径 常规密封槽尺寸设计参考表
四、动密封设计 骨架油封密封系统 （1）在油封系统中广泛使用的骨架油封，是一种唇形橡胶圈，内设金属骨架，有弹簧箍紧胶圈内圆唇边，动态密封良好。 （2）它的主要特点是：结构简单，尺寸不大，一圈一密封线（唇边线）多圈重叠使用，密封可靠。 （3）一圈带箍紧弹簧的唇边朝向产品内侧，一圈唇边朝向大气侧。唇边朝外的一圈在产品抽真空时发挥重要的密封作用。由于箍紧弹簧的作用，此圈在产品工作时对内部SF6也有气密性功能。 （4）主要用于转动密封。 X形动密封圈设计 （1）结构简单 （2）密封可靠 （3）动摩擦阻力小 （4）主要用于直动密封和转动密封
先按上表选定轴径D1及X密封圈高h1,然后按以下公式计算其他值： X圈内径D2=D1-2fh1（压缩率f也按上表选取） X圈外径D3=D2+2h1 X圈断面尺寸、按上表选取 密封槽内径D5=D1+0.4 密封槽外径D4=D3-0.3 密封槽宽h3按上表选取 公差设计D1-0.05 D2+0.15-0.15 D3+0.2 D4+0.08 D5+0.08 密封槽表面粗糙度3.2 密封圈橡胶硬度75 其他常用动密封结构 磁流体动密封：在磁性流体技术的基础上发展而来的，当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的O形密封圈”。 波纹管密封：利用波纹管能压缩能拉伸具有拉压弹性的特点，使波纹管一端与移动端相连，另一端与固定不动端相连，构成运动付。 |
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