井下密封件的應(yīng)用
來源：深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發(fā)布日期：2016-05-13 瀏覽次數(shù)：1985
當密封承受高壓差作用時，密封材料在壓力下流動變形，一部份嵌入密封面之間的間隙，同時在O型圈內(nèi)部形成了一個剪切應(yīng)力，隨著橡膠密封件所承受的壓差增高，一旦材料的變形超過了其線性形變的彈性極限，在剪切應(yīng)力的作用下，O型圈將被撕裂一部份，這時，O型圈將因為擠出破壞而喪失密封能力。
迫使密封材料流向密封間隙的力為F=ps=p12DΔdπ(2)O形圈的摩擦力為<1>Ff=2πfDl0p(3)式中，f為摩擦系數(shù);l0為接觸面寬度;p為密封壓差。那么，使密封圈發(fā)生擠出破壞的剪應(yīng)力為τ=F-FfDπl(wèi)0=p(Δdl0-2fl0)(4)由式(4)可見，當l0為定值，在p和f一定的情況下，密封間隙Δd越小，迫使密封材料流向密封間隙的變形破壞力也就越小。
所以，減小Δd可以在一定程度上降低F，也就是說，密封材料相同，減小Δd可以提高其密封能力。因此，當O形圈材料和密封面加工質(zhì)量相同時，在被密封材料和工況都相同的情況下，密封間隙越小，則密封能力就越強，能承受的壓力就越高。
美國軍用標準MIL2G25514F以截面尺寸為5.33mm、規(guī)格22325～22348的O形圈為例，設(shè)計軸溝槽的密封尺寸。由查表所得數(shù)據(jù)可知，它們之間的最小密封間隙為0.038mm，最大密封間隙為0.088mm，各種規(guī)格O形圈的密封間隙的變化范圍是一定的。所以，美國軍用標準MIL2G25514F采用了等密封能力的設(shè)計原則。美國工業(yè)靜密封標準同樣以截面尺寸為5.33mm、規(guī)格為22325～22348的O形圈為例，設(shè)計軸溝槽的密封尺寸。
由查表所得數(shù)據(jù)可知，各種規(guī)格O形圈的密封間隙的變化范圍也是一定的<3>。同樣，其設(shè)計也采用了等密封能力的設(shè)計原則。采用美國軍用標準MIL2G25514F以截面尺寸為3.55mm、d=30～200mm的O形圈為例，O形圈的選取規(guī)格范圍從22119～22442.查標準得到其密封間隙T′f的數(shù)學(xué)期望EX=0.16mm.美國工業(yè)靜密封標準和美國軍用標準MIL2G25514F一樣。
以22340為例，缸直徑分別為DG=95.174mm(3.747英寸)，DJ=94.996mm(3.74英寸)，溝槽直徑分別為FG=86.614mm(3.410英寸)，F(xiàn)J=85.623mm(3.371英寸)。美國軍用標準要求的密封材料壓縮量比美國工業(yè)靜密封標準要小。對于井下工具，在保證密封性能的情況下，較小的壓縮量有利于減小摩擦力，便于井下工具的裝卸和使用。國家標準GB3452.3―1988的密封能力設(shè)計采用了等加工精度設(shè)計原則。
美國工業(yè)靜密封標準和美國軍用標準MIL2G25514F都采用等密封能力設(shè)計原則。國家標準GB3452.3―1988、美國工業(yè)靜密封標準和美國軍用標準MIL2G25514F均符合文獻<2>中對于邵氏硬度為90的O型密封圈在70MPa工作壓差下的最大間隙要求。在井下工具常用的直徑尺寸范圍(30～200mm)內(nèi)，對于獲得同樣的密封能力，選擇美國軍用標準MIL2G25514F可以降低設(shè)計制造的精度要求。
- 上一篇：丙烯酸酯橡膠的應(yīng)用
- 下一篇：內(nèi)腔介質(zhì)壓力自補償密封技術(shù)與組合密封技術(shù)【返回目錄】
