《Y形密封圈》.pdf

Y 形密封圈（简称 Y 形圈）的截面呈 Y 形圈，是一种典型的唇形密封圈。 1、 密封原理 Y 形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。无内压时，仅仅因唇尖的 变形而产生很小的接触压力。在密封的情况下，与密封介质接触的每一点上均有 与介质压力相等的法向压力，所以唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到周向压 缩，与密封面接触变宽，同时接触应力增加。当内压再升高时，接触压力的分布 形式和大小进一步改变，唇部与密封面配合更紧密，所以密封性更好，这就是 Y 形圈的“自封作用”。由于这种自封作用，一个 Y 形圈能有效的封住 32MPa 的 高压。 压力赋能型密封的有效密封压力等于预压力与流体压力之和。Y 形密封圈 通过唇边的作用将流体压力有效作用于密封，其预压力可以降到很小值，并且流 体压力越高，预压力的效用越小，在高压场合，预压力的作用可以忽略不计。这 时降低密封摩擦力是有利的，因为密封摩擦力与密封接触压力成正比。所以Y 形密封圈在保证密封的同时，摩擦力小于挤压型密封。 Y 形密封圈主要用于往复密封，由其工作原理可知，Y 形圈安装时，唇口要 对着压力高的一侧，才能发挥作用，所以 Y 形密封圈只能单向起作用。 当偶合件以工作速度作相对运动时，在密封唇与滑移面之间形成一层密封油 膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦条件，减小磨损；油膜在气动密封中起密封 作用。在液压元件的往复运动中，运动件伸出与缩进时油膜厚度是不同的，这一 油膜厚度差积聚会造成泄漏。所以，Y 形圈正常工作时，也有极少量泄漏发生， 当往复速度大时，泄漏量大。这是因为往复速度大时，往复次数变得很频繁，同 时油膜的流体动力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速积聚作用。当工作油 的粘度增大时，油膜厚度因此增加，往复速度所造成的泄漏量也增大。但是由于 液压油的粘度随着温度的升高而降低，所以液压设备在低温下启动时，运动开始 时的泄漏较大，随着运动过程中因各种损失引起温度升高，泄漏量会逐渐减少。 活塞在往复形成中的泄漏情况是不同的。当内压较低时，抽出行程中的泄漏 量随内压增大而增大；压入行程中随内压增大而减小。当内压足够大时（约大于 7.5MPa ），泄漏不再随内压而变化。 当Y 形密封圈内压 p1 较低时，摩擦力随内压增大而增大。当内压足够大时， 摩擦力不再有很大变化。如润滑良好，甚至有下降趋势。国外关于 Y 形圈的起 动摩擦试验结果表明起动摩擦与停车时间关系不大，这是与 O 形圈最大的区别。 这对于断续运动的机械是极为有利的。同时在内压较低时，起动摩擦随内压得增 大而增大，当内压超过 5MPa 时，起动摩擦将与内压无关。所以对于高压断续的 机械，不会有起动摩擦过大的问题。密封唇边磨损后，因介质压力的作用，唇边 具有一定的自动补偿能力。 2、 Y 形密封圈主要性能 Y 形密封圈是液压气动系统中往复运动密封装置常用的密封件，其使用寿命 和密封性能均高于 O 形密封圈。Y 形圈唇部比单一的 V 形密封圈宽，因此密封 性能更好，只需使用一个，所以摩擦力小于 V 形密封圈。Y 形密封圈可以通过 改变断面结构和尺寸来适应压力和密封性能的要求。Y 形密封圈适用工作压力不 大于 40MPa ；工作温度-30~80℃；工作速度范围；用丁腈橡胶制作时为 0.01~0.6m/s，采用聚氨酯橡胶制作时则为 0.05~0.1m/s 。 Y 形密封圈最常用的材料是聚氨酯橡胶，聚氨酯橡胶 Y 形密封圈的密封性 能能好，使用寿命及使用不同挡圈时的工作压力极限均较高。 Y 型密封圈特点可归纳如下 1）密封性能可靠 2 ）摩擦阻力小，运动平稳。 3 ）耐压性好，使用压力范围广。 4 ）结构简单，价格低廉。 5 ）安装方便。 其主要缺点是只能单向起作用，活塞类的双向密封需使用一对 Y 形密封圈， 增加了轴向尺寸；普通 Y 形密封圈的断面尺寸大于 O 形密封圈，所以安装沟槽 尺寸较大，为了便于安装有时需使用分割式沟槽。现在许多国家开发了小断面尺 寸 Y 形圈，尺寸与安装问题正在逐步改善。 3、 Y 形密封圈类型 1）普通Y 形密封圈 Y 形密封圈按其截面高宽比例不同，可分为款型，窄型，（L1 、L2 ）YX 型、 等高唇和不等高唇；按其用途可分为孔用、轴用和通用型。通用型 Y 形密封圈 两唇高度相等，唇边再密封偶合件两壁面上的压应力相同。不等高唇 Y 形密封 圈两唇高度不同，不等高唇Y 形密封圈又分孔用