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Y型密封圈的相关介绍
时间 : 2018-04-23 16:51 浏览量 : 405

什么是Y型密封圈

英文名:Y-type rubber seal;Y-packing往复运动用橡胶密封的一种,断面为Y形,简称“Y形密封”。


Y型密封圈一般用于液压或气压传递的操作系统,在活塞、活塞杆、缸体部位起密封作用。可由高硬度丁腈橡胶模压制成,或用聚氨酯橡胶浇注成型,也可做成夹布组合型。此种产品结构简单、密封效果好,在压力增加时有自封作用,但在高压下纯橡胶制品根部易挤出。一般纯橡胶型Y形密封适用于油压小于16 MPa、线速度小于0.5 m·s-1、温度为-30~120 ℃的场合。


Y形密封圈又称唇性密封圈,它有较显著的自紧作用,无液压时其唇部与轴间产生初始接触压力,以保低压密封其尾部车轴间保持一定的间隙,工作中压力液对Y型圈的谷部唇口发生径向压力使唇口与轴增加接触压力,同时把Y形圈推向右方,消灭Y型圈与轴的间隙,从而因自紧作用得到良好密封。




Y型密封圈

Y型密封圈




Y形密封圈有哪些分类


已标准化的Y形密封圈可分为下列三类:


A:L1用Y形橡胶密封圈;活塞杆密封腔体用。这是一种普通型密封圈,两个密封唇的长度相同,这样的Y形密封圈,既可适用于活塞杆,又可适用于活塞的密封。由于内、外唇已有过盈,故在装配时必须特别小心,以防唇口受到损伤或翻边。


B:活塞密封腔体L2用Y形橡胶密封圈,这是为活塞密封而设计的。这种密封可以采用不同密封唇和密封角。外唇比较短,适用于动力密封,内唇细长而有过盈,保证了沟槽底部紧密配合。


C:活塞杆密封腔体L2用橡胶密封圈,这类密封圈为活塞杆和柱塞密封而设计的,.密封的内唇短而粗,成为较坚实的密封唇,甚至在零压力也能保证密封。外唇细长而有过盈,保证了与沟槽底部坚实的贴合。


这类Y型橡胶密封圈,内径在40mm以上的可以直接安装在沟槽式密封腔内。对于娇笑规格的密封圈,必须具有由轴上装入密封圈的条件。Y形橡胶密封圈可适用于液压油、水和乳化液等介质,允许使用温度为-30~100℃与V形圈相比,Y形密封圈只需要一个圈就能有效地封住很高的内压,并可以不用支撑环和压环,结构简单。在中压领域,它可以取代V




Y型密封圈

Y型密封圈




Y形密封圈的密封原理


  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,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。




Y型密封圈

Y型密封圈




Y形密封圈的改形和发展  


      随着液压、气动对密封越来越高的要求,Y 形圈的结构也在不断发展,又出现了许多改形Y 形圈设计方案,特别是气动技术的发展,小型气缸广泛应用于 各种设备中,Y 形密封圈也有小型化的趋势。此外,气动系统的发展对Y 形密 封圈提出了小型化的要求,为了减少零件数、方便安装,提出了整体式沟槽要求。 许多国家开发出了可装于整体式沟槽的内、外径对称的小截面Y 形密封圈,Y 形密封圈的截面尺寸也越来越小。


  (1)、带有副唇的Y 形密封圈带有副唇的Y 形密封圈的结构在主密封唇的后侧,设计了一个副唇,每次往复运动后,从主唇面泄漏的油膜,由副唇刮取, 在主,副唇间残留下微量液体(工作介质或润滑液)。随着往复运动次数的增多, 残留液体将充满主,副唇间,形成特殊的‘围困区’。当主唇处于工作状态时, 由于‘围困区’内液体不可压缩,其间压力高于工作腔内的压力。此时,副唇与 偶合面的接触应力也远远大于主唇与偶合面的接触应力。因此,当轴外伸时迫使 ‘围困区’内的液体压回工作腔,从而形成了可靠的密封状态,提高了Y 形密 封圈的性能。‘围困区’内的压力越高,则副唇对偶合面接触应力越大,密封性 能也就越好。这种形式的密封圈常用于轴密封。因为轴用密封泄漏直接流至元件外部,对密封性要求很高。但如果密封性很高,普通Y 形圈的密封唇将油膜完全刮掉, 唇后部的润滑状态便会恶化,加剧磨损。带有副唇的Y 形密封圈在主、副唇间 形成润滑油槽,较好的解决了这个矛盾。


  (2)、镶嵌挡圈的Y 形圈对于工作压力超过25MPa 的Y 形密封圈,为保证其使用寿命,防止密封圈的根部被挤入间隙而被咬坏,可在Y 形圈沿滑移面 根部处镶嵌挡圈,靠唇的大部分是橡胶,底部镶嵌有刚性较高的塑料材料;如聚 四氟乙烯、聚酰胺,起挡圈作用,同时有利于防止Y 形圈扭转。这种结构将Y 形密封圈的密封功能和挡圈的防挤出功能复合在一个密封件上,简化了密封装 置。这种复合Y 形圈,耐压范围0~32MPa,而且摩擦阻力小,抗击出性能良好。 起挡圈作用的硬环截面形状有平行、方形、角形、L 形、U 形等,有些结构同时 带有密封棱边。


  (3)、带防尘圈的Y形密封圈,在Y 形密封圈后部增加了一个防尘唇,可以看成将Y形密封圈与防尘圈复合在一个密封件上。这种密封圈的材料主要考虑Y 形密封圈的要求采用橡胶。


  (4)、双向H形密封圈H 形密封圈是一种介于唇形密封和预压形密封之间 的结构形式。可将其视为两个唇形密封圈背靠背的组合一体(也可看成挤压型的X 形圈的变形)。这种结构用于活塞缸密封,只需使用一个便可实现双向密封,所以又称为双向H 形密封圈,有利于简化密封装置,减小液压元件的尺寸。但H形密封圈总有一个唇边反向受压,容易引起唇边挤入间隙而损坏,所以一般的H形密封圈不能耐高压,只适用于气动密封或5MPa 以下的低压系统中。有一种耐压型H 形密封圈,它将唇部加厚,这样即使承受流体压力,唇部 变形和很小。而且,中间部分比两侧唇部窄,使密封圈与密封面之间有一个间隙, 可造成流体压力作用,防止向背压一侧的变形,避免唇部被挤入间隙。使用耐压H形密封圈在保证密封性、耐压性的同时,减小了Y 形密封圈的尺寸。只需使用一个H 形密封圈,便可获得双向密封,且可缩短活塞长度,降低动力缸的价格。H形密封圈在高压下使用,需要挡圈支撑,以消除挤出现象。改变挡圈的组 成和结构方式,可以适应不同的工作压力。



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