汽车流体传动与控制中的密封圈及其特点

在液压系统中广泛使用密封圈密封。它既可以用于静密封，也可以用于动密封。密封圈使用耐油橡胶、尼龙等材料制成，套装在活塞、柱塞或阀芯上来防止泄漏。它一般是依靠装配时的预压缩力和工作时液体压力的作用产生弹性变形，通过弹性力紧压在密封表面上来实现接触密封的。密封圈结构简单、制造方便、磨损后能自动补偿，密封性能随着压力的升高而提高。因此它密封可靠，密封表面的加工要求也不高。密封圈按其断面形状有O形、Y形、Yx形、V形等几种，后三种又称为唇形密封圈。

1.O形密封圈

O形密封圈由耐油橡胶制成。如图6-7所示，它的断面形状为圆形，对外侧、内侧和端面都能起密封作用。O形密封圈的结构简单，密封性能好，装卸方便，摩擦阻力小，广泛用于静密封和动密封。O形密封圈装配时，有一定的压缩量（见图6-7b中的δ₁与δ₂），从而在密封面上产生预紧力。当密封面上的单位压紧力大于液体压力时，即构成了密封；当液体压力升高时，密封圈因受挤压而使密封面上的压紧力提高，仍能起密封作用。O形密封圈损坏的主要原因之一是被挤入间隙，如图6-7c所示。这会使密封件挤裂而造成漏油，甚至使密封件不能工作。为了防止这种现象的发生，要在O形密封圈的侧面设置挡圈。单向受压时，在不承受压力的一侧设置一个挡圈，如图6-7d所示；双向受压时，在两侧各设置一个挡圈，如图6-7e所示。挡圈常用聚四氟乙烯制造。

图6-7 O形密封圈

2.唇形密封圈

这类密封圈的共同特点是都具有一个与密封面接触的唇边，安装时唇口对着压力油，安装时的预压缩使唇边和被密封面紧贴，低压时唇边靠自身的预压缩弹性力来密封；当压力升高时，唇口在油压力的作用下张开，使唇边与被密封面贴得更紧。压力越大，密封能力越高，并能对磨损自行补偿。唇形密封圈根据截面的形状不同可分为Y形、V形、U形和L形等，下面介绍几种常用的唇形密封圈。

1）Y形密封圈。Y形密封圈如图6-8所示，密封侧呈唇型，其材料为耐油橡胶。Y形密封圈的结构简单，摩擦阻力小，适用于压力p<21MPa时作内径或外径的滑动密封。其缺点是在滑动速度高，压力变化大时，易产生“翻转”现象。

图6-8 Y形密封圈

图6-9 Yx形密封圈(www.xing528.com)

a）轴用（装在孔内） b）孔用（装在轴上）

2）Yx形密封圈。如图6-9所示，它是一种断面的高宽比等于或大于2的Y形密封圈，也称小Y形密封圈，其材料有耐油橡胶和聚氨酯两种。Yx形密封圈的硬度高，弹性、耐油性、耐磨性和耐压性均好。由于增大了断面的高宽比而增大了支承面积，所以克服了Y形密封圈工作时易“翻转”的缺点。Yx形密封圈分轴用（图6-9a）和孔用（图6-9b）两种。轴用时，其内唇与轴面间有相对运动；孔用时，外唇与缸内壁间有相对运动。密封圈的两唇高度不等，在有相对运动的一侧较低，这样可以降低滑动摩擦阻力，提高使用寿命。

3）V形加织物密封圈。该密封装置由支承环、密封环和压环三个形状不同的零件组成，三个环叠在一起使用，三个环的结构如图6-10所示。三个环可以都用加织物耐油橡胶制成，也可用金属做支承环和压环。密封环的数量随工作压力增高而增加，以保证其密封性。并可通过调节轴向压紧力来获得最佳的密封效果。V形加织物密封圈可用于内径和外径的密封，具有密封性好、耐高压、寿命长，在直径大、压力高、行程长的情况下应用较多，其缺点是摩擦阻力大，轴向尺寸长。

4）油封（旋转轴唇形密封圈）。常用的骨架油封如图6-11所示。它由耐油橡胶制成，其内部有起支撑作用的直角圆环铁骨架1，内边有一根螺旋弹簧2，使密封圈的内边收缩紧贴在轴上，起密封作用。主要用于液压泵、马达和回转缸的外伸轴的密封。一般标准型油封的使用压力范围不超过0.05MPa，最大线速度小于15m/s。当使用压力超过0.05MPa时，应选用耐压型油封，其使用压力约为1～3MPa。

图6-10 V形加织物密封圈的三个环

1—支承环 2—密封环 3—压环

图6-11 骨架油封

1—橡胶环 2—螺旋弹簧 3—直角圆环铁骨架