О-пръстените са най-популярните уплътнения, използвани в хидравлични, пневматични компоненти и системни устройства, и се използват широко в различни случаи на уплътняване.
O-rings can be used as sealing elements as well as force-applying elements for hydraulic sliding seals and dust rings. Under specified temperatures, pressures, and different liquid and gas media, these products can act as seals in a static or moving state. Може да се каже, че в промишленото поле, независимо дали става въпрос за едно уплътнение за ремонт и поддръжка, или в приложения като космическата промишленост, автомобилната индустрия и общата промишленост, О-пръстените са почти навсякъде.
Продуктови характеристики и приложения:
О-пръстените имат много предимства:
(1) Подходящ за различни форми на запечатване, включително статично запечатване и динамично запечатване.
(2) Подходящ за различни режими на движение, като въртеливо движение, аксиално възвратно-постъпателно движение или комбинирано движение.
(3) Подходящ за различни различни уплътняващи среди, включително масло, вода, газ, химически среди или други смесени среди;
(4) Структурата на напречното сечение е изключително проста и има самоуплътняващ ефект, надеждно уплътняване, компактна структура и лесен монтаж и демонтаж;
(5) Има много видове материали;
(6) ниска цена;
(7) Динамичното съпротивление на триене е относително малко.
Списъкът на стандартите за О-пръстени е показан в таблицата по-долу:
| Таблица 1-1 Списък на стандартите за О-пръстени | |||||||
| Стандартен | Диаметър на напречното сечение на О-пръстена d2 |
 |
|||||
| Американски стандарт AS 568 Британски стандарт BS 1516 |
1.7 8 |
2.62 | 3.53 | 5.33 | 6.99 | - | |
| Японски стандарт JIS B 2401 | 1.9 | 2.4 | 3.1 | 3.5 | 5.7 | 8.4 | |
| Международен стандарт IS0 3601/1 немски стандарт DIN 3771/1 Китайски стандарт GB 3452.1 | 1.8 | 2.65 | 3.55 | 5.30 | 7.00 | - | |
| Китайски стандарт GB1235 | 1.9 | 2.4 | 3.1 | 3.5 | 5.7 | 8.6 | |
| Предпочитани метрични размери | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | |
| 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 7.0 | ||
| 8.0 | 10.0 | 12.0 | - | - | - | ||
| Американски стандарт AS 568 (серия 900) |
1.0 2 |
1.42 | 1.63 | 1.83 | 1.98 | 2.08 | |
|
2.2 1 |
2.46 | 2.95 | 3.00 | - | - | ||
Уплътнителен механизъм
О-пръстенът е автоматичен двупосочен уплътнителен елемент. По време на монтажа неговата радиална и аксиална предварителна компресия определя първоначалната уплътняваща способност на самия О-пръстен, която се увеличава с увеличаване на налягането в системата.
(1) Некомпресирано състояние
(2) Компресирано състояние без налягане
(3) Налягане
Параметри на производителност
Таблица 1-2 Параметри на работата на О-пръстена
| Стандартен | Статично уплътнение | Динамично уплътнение |
| Работно налягане | Без задържащ пръстен максимумът може да достигне 20MPa; Със задържащ пръстен максимумът може да достигне 40MPa: Със специален задържащ пръстен максимумът може да достигне 200MPa | Без задържащ пръстен максималното налягане може да достигне 5MPa; със задържащ пръстен, по-високо налягане |
| Скорост | Възвратно-постъпателни 0.5m/s max, въртящи се 2m/s max | |
| температура | Общи поводи: -30~+110, специални поводи: -60~+250, ротационни случаи: -30~+80 | |
| Среден | Вижте (Таблица със свойствата на материала) | |
Избор на О-пръстен
1. Работна среда и условия на труд
При избора на материала на О-пръстена първо трябва да се вземе предвид съвместимостта с работната среда, както и работните условия като налягане, температура, непрекъснато работно време и цикъл на работа на уплътнителната част. If it is used in a rotating situation, the temperature rise caused by frictional heat must be considered. Different sealing materials have different physical and chemical properties, please refer to the "Material Properties Table" for details.
2. Тип уплътнение и размер на монтажния канал
(1) Според формата на уплътнение може да се раздели на: статично уплътнение (уплътнение без относително движение между съседни повърхности) и динамично уплътнение (уплътнение с възвратно-постъпателно движение между уплътнените части);
(2) Според целта на уплътнението, то може да бъде разделено на: уплътнение на дупки, уплътнение на вала и ротационно уплътнение;
(3) Според формата на монтаж, той може да бъде разделен на: аксиален монтаж (неговото напречно сечение е аксиално деформирано след монтажа) и радиално монтаж (неговото напречно сечение е радиално деформирано след монтажа).
①Аксиално статично уплътнение
Таблица 1-3 Размери на канала за монтаж на аксиално статично уплътнение
| Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L+0,25 | Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L+0,25 | Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L+0,25 |
| 1 | 0.7 | 1.4 | 2.7 | 2.1 | 3.8 | 5.7 | 4.6 | 7.6 |
| 1.2 | 0.9 | 1.6 | 2.8 | 2.1 | 4 | 6 | 4.8 | 8.1 |
| 1.25 | 0.9 | 1.7 | 3 | 2.3 | 4.1 | 6.5 | 5.3 | 8.6 |
| 1.3 | 1 | 1.7 | 3.1 | 2.4 | 4.2 | 6.99 | 5.7 | 9.7 |
| 1.5 | 1.1 | 2.1 | 3.5 | 2.7 | 4.8 | 7 | 5.7 | 9.7 |
| 1.6 | 1.2 | 2.2 | 3.53 | 2.7 | 4.9 | 7.5 | 6.2 | 10.1 |
| 1.78 | 1.3 | 2.5 | 3.55 | 2.7 | 5 | 8 | 6.6 | 10.7 |
| 1.8 | 1.3 | 2.6 | 3.6 | 2.8 | 5.1 | 8.4 | 7.1 | 11.1 |
| 1.9 | 1.4 | 2.7 | 3.7 | 2.9 | 5.2 | 8.5 | 7.2 | 11.3 |
| 2 | 1.5 | 2.8 | 4 | 3.1 | 5.5 | 9 | 7.6 | 12 |
| 2.2 | 1.6 | 3.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 9.5 | 8.1 | 12.5 |
| 2.4 | 1.8 | 3.3 | 4.5 | 3.5 | 6.1 | 10 | 8.5 | 13.6 |
| 2.5 | 1.9 | 3.5 | 5 | 4 | 6.7 | 10.5 | 8.9 | 14 |
| 2.6 | 2 | 3.6 | 5.3 | 4.2 | 7.2 | 11 | 9.4 | 14.7 |
| 2.62 | 2 | 3.7 | 5.33 | 4.2 | 7.3 | 12 | 10.4 | 15.7 |
| 2.65 | 2 | 3.8 | 5.5 | 4.5 | 7.4 | 15 | 13.2 | 19.4 |
②Радиално статично уплътнение
Уплътнение на радиален отвор: Монтажният жлеб е на вала и вътрешният диаметър на О-пръстена е равен или малко по-малък от долния диаметър на жлеба d.
Радиално уплътнение на вала: Монтажният жлеб е в отвора, а вътрешният диаметър на О-пръстена и диаметърът на уплътнения вал d са възможно най-близки.
| Таблица 1-4 Размери на жлеба за монтаж на радиално статично уплътнение | |||||||||||
| Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L±0,25 | C | Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L±0,25 | C | Диаметър на проводника на О-пръстена d2 | Дълбочина на канала W+0,05 | Ширина на канала L±0,25 | C |
| 1 | 0.75 | 1.3 | 1.2 | 2.7 | 2.1 | 3.6 | 2 | 5.7 | 4.6 | 7.6 | 3.5 |
| 1.2 | 0.9 | 1.6 | 1.2 | 2.8 | 2.2 | 3.7 | 2 | 6 | 4.9 | 7.9 | 3.5 |
| 1.25 | 0.9 | 1.7 | 1.2 | 3 | 2.3 | 3.9 | 2.5 | 6.5 | 5.4 | 8.4 | 4 |
| 1.3 | 1 | 1.7 | 1.2 | 3.1 | 2.4 | 4 | 2.5 | 6.99 | 5.8 | 9.2 | 4 |
| 1.5 | 1.1 | 2 | 1.5 | 3.5 | 2.7 | 4.6 | 2.5 | 7 | 5.8 | 9.3 | 4 |
| 1.6 | 1.2 | 2.1 | 1.5 | 3.53 | 2.7 | 4.7 | 2.5 | 7.5 | 6.3 | 9.8 | 4 |
| 1.78 | 1.3 | 2.4 | 1.5 | 3.55 | 2.8 | 4.7 | 2.5 | 8 | 6.7 | 10.5 | 4 |
| 1.8 | 1.3 | 2.4 | 1.5 | 3.6 | 2.8 | 4.8 | 2.5 | 8.4 | 7.1 | 10.9 | 4.5 |
| 1.9 | 1.4 | 2.5 | 1.5 | 3.7 | 2.9 | 4.9 | 2.5 | 8.5 | 7.2 | 11 | 4.5 |
| 2 | 1.5 | 2.6 | 2 | 4 | 3.2 | 5.2 | 3 | 9 | 7.7 | 11.7 | 4.5 |
| 2.2 | 1.7 | 3 | 2 | 4.3 | 3.4 | 5.6 | 3 | 9.5 | 8.2 | 12.3 | 4.5 |
| 2.4 | 1.8 | 3.2 | 2 | 4.5 | 3.6 | 5.8 | 3 | 10 | 8.6 | 13 | 5 |
| 2.5 | 1.9 | 3.3 | 2 | 5 | 4 | 6.5 | 3 | 10.5 | 9 | 13.8 | 5 |
| 2.6 | 2 | 3.4 | 2 | 5.3 | 4.3 | 7 | 3 | 11 | 9.5 | 14.3 | 5 |
| 2.62 | 2 | 3.5 | 2 | 5.33 | 4.3 | 7.1 | 3.5 | 12 | 10.5 | 15.6 | 5 |
| 2.65 | 2 | 3.6 | 2 | 5.5 | 4.5 | 7.2 | 3.5 | 15 | 13.2 | 19.2 | 5 |
③Вакуумно уплътнение (статично уплътнение)
Вакуумната опаковка е уплътнение с О-пръстен при специални обстоятелства и налягането на запечатаната система е по-ниско от 1 стандартна атмосфера (101,325 kpa).
Изискванията за размера на каналите за неговото приложение и монтаж са както следва:
а. Пространството на монтажния канал е почти 100% запълнено с обема на О-пръстена след деформация, което може да увеличи контактната площ и да удължи времето на дифузия през еластомера.
b. Деформацията на натиск на напречното сечение на О-пръстена е около 30%.
c. Трябва да се използва вакуумна грес (за да се намали изтичането).
d. Грапавостта на повърхността на всяка повърхност на монтажния жлеб трябва да се счита за по-висока от изискванията за хидравлични статични уплътнения и процентът на контактния диапазон ftp трябва да бъде по-голям от 50%.
д. О-пръстенът трябва да бъде направен от материали, които са съвместими с газ, ниска пропускливост и ниска деформация на натиск. Тук препоръчваме използването на флуорокаучук.
④Радиално хидравлично динамично уплътнение
Тъй като О-пръстенът ще бъде изместен по време на движение, приложението му е ограничено до по-ниско налягане (без задържащ пръстен) и скорост (възвратно-постъпателно движение = 0,5 m/s; въртеливо движение = 2,0 m/s).
3. Коефициент на твърдост
Твърдостта на материала на О-пръстена е един от важните показатели за оценка на ефективността на уплътнението. Твърдостта на О-пръстена определя компресията на О-пръстена и максимално допустимата екструзионна междина на жлеба. Като цяло се предлага нитрилен каучук на Shore A70, който отговаря на повечето условия за употреба.
4. Екструзионна междина
Максимално допустимата междина при екструдиране g max е свързана с налягането в системата, диаметъра на напречното сечение на О-пръстена и твърдостта на материала. Generally, the higher the working pressure, the smaller the maximum allowable extrusion gap g max. If the gap g exceeds the allowable range, it will cause the O-ring to be extruded or even damaged.
Препоръчва се използването на задържащ пръстен в радиалните динамични уплътнения, който може да предотврати притискането на О-пръстена в радиалната междина и също така да увеличи работното налягане. Когато налягането надвишава 5MPa и вътрешният диаметър е >50mm, и налягането е по-голямо от 10MPa и вътрешният диаметър е <50mm, се препоръчва използването на задържащ пръстен.
За приложения за статично уплътняване се препоръчва да съответства на H7/g6.
5. Коефициенти на опън и компресия
Когато О-пръстенът е монтиран в жлеба, той ще бъде разтегнат и компресиран до известна степен. Ако стойностите на разтягане и компресия са твърде големи, напречното сечение на О-пръстена ще бъде прекомерно увеличено или намалено. За да не се повлияе на неговия запечатващ ефект, се препоръчва да се спазват стриктно следните две точки:
(1) За радиално уплътняване на отвори: О-пръстенът е за предпочитане в разтегнато състояние (т.е. d>d2) и максималната допустима степен на разтягане е 6%, тъй като 1% разтягане съответно ще намали диаметъра на напречното сечение W с 0,5%.
Удължение = (d-2/d2) × 100% <6%
В уравнението: d-долният диаметър на монтажния жлеб в уплътнението на радиалния отвор
d2-вътрешният диаметър на О-пръстена
(2) За радиални уплътнения на валове, О-пръстенът за предпочитане е компресиран по своята обиколка (т.е. D1>D), а максимално допустимата степен на компресия на обиколката е 3%.
Коефициент на компресия = (D1-D)/D1×100% <3%
В уравнението: D1-външен диаметър на О-пръстена
D-долен диаметър на монтажния жлеб в радиалното уплътнение на вала
6. О-пръстените се използват като въртящи се уплътнения на валове
O-rings can also be used as seals for low-speed rotation and short-cycle rotating shafts. When the circumferential speed is lower than 0.5m/s, the O-ring selection can be based on normal design standards; когато периферната скорост е по-висока от 0,5 m/s, е необходимо да се вземе предвид явлението, че удълженият гумен пръстен ще се свие след нагряване (феномен на топлина на Джаул), така че вътрешният диаметър на уплътнителния пръстен е избран да бъде около 2% по-голям от диаметъра на запечатания вал и горното явление може да бъде избегнато. After the O-ring is installed in the groove, it is radially compressed to form a fine corrugation, thereby improving the lubrication conditions.
7. Инсталационна сила на компресия
During installation, the compression force is related to the degree of initial compression and the hardness of the material. Фигурата показва връзката между единицата сила на натиск и диаметъра на напречното сечение на сантиметър от обиколката на уплътнението, която се използва за оценка на размера на силата на натиск при монтиране на О-пръстена.
Проектиране на локална структура
Тъй като О-пръстенът ще бъде притиснат по време на монтажа, за да се избегне сериозна повреда, краят на отвора или края на вала трябва да бъдат обработени в 15°~20° скосяване, а ръбовете трябва да бъдат закръглени и неравностите да бъдат отстранени. Ако О-пръстенът трябва да премине през напречен отвор по време на монтажа, преходният отвор също трябва да бъде скосен или заоблен.
Скосяване на отвора
Скосяване на вала
Скосяване/заобляне на преходни отвори
Таблица 1-10 Минимална дължина на фаската Cмин
| Диаметър на сечението W | ≤1,78, 1,80 | ≤2,62, 2,65 | ≤3,53, 3,55 | ≤5,30, 5,33 | ≤7,00 | >8.40 | |
| Минимална дължина на фаската Cмин | 15° | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
|
|
20° | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 |
Грапавост на повърхността на фаската: Rz≤4.0μm Ra≤0.8μm
Допустими отклонения във формата и повърхностни дефекти
Ние класифицираме формите и повърхностните дефекти на О-пръстените в две категории: N и S.
(1) N: представлява нашето стандартно качество, което може напълно да отговори на високите изисквания за качество и ежедневните приложения.
(2) S: подходящ за случаи с много високи изисквания за форма и повърхностни дефекти, обикновено изискващи голямо производство и висока цена.
Неправилно подравняване на формата d
Светкавица за разделяне на мухъл h
Свиване при разцепване на мухъл
Прекомерно подстригване
Маркери на потока
Други дефекти
| Таблица 1-8 Форма на О-пръстена и повърхностни дефекти | ||||
| Дефекти | Категория | Допустимо отклонение на раздел W | ||
| ≤2,65 | >2,65 | |||
| Модул на грешката | Ширина h | N | 0.06 | 0.12 |
| Флаш сума | Ширина h | S | 0.05 | 0.09 |
| Свиване при раздяла | Ширина h | N | 0,1 ·W | 0,1 ·W |
| Ширина h | 0.05 | 0.09 | ||
| Ширина h | S | 0,05 ·W | 0,05 ·W | |
| Ширина h | 0.05 | 0.09 | ||
| Прекомерна ширина на подрязване (позволява се прекомерно подрязване, но трябва да бъде в диапазона на отклонение на напречното сечение и повърхността трябва да се поддържа гладка) | Ширина h | N | 0.4 | 1.2 |
| Ширина h | S | 0.4 | 0.7 | |
| Маркировки на потока (посока по периферията) | Дебелина a | N | 0,1 · ID | 0,1 · ID |
| Дълбочина f | 0.03 | 0.06 | ||
| Дебелина a | S | 0,05 · ID | 0,05 · ID | |
| Дълбочина f | 0.03 | 0.06 | ||
| Други дефекти | Дебелина a | N | 0,3 ·W | 0,3 ·W |
| Дълбочина f | 0.05 | 0.09 | ||
| Дебелина a | S | 0,1 ·W | 0,1 ·W | |
| Дълбочина f | 0.03 | 0.06 | ||
| Грапавост на повърхността | μm | N | 10 | 16 |
| μm | S | 5 | 6 | |
| Шум | / | N | Разрешете | |
| / | S | Разрешете | ||
Ръководство за съхранение
За да се избегнат физическите и химичните свойства на О-пръстените, причинени от дългосрочно съхранение, е необходима разумна среда за съхранение, за да се гарантира, че О-пръстените няма да бъдат засегнати по време на дългосрочно съхранение.
По време на съхранение трябва да се спазват следните точки:
(1) Средата за съхранение трябва да е суха, без прах и добре вентилирана;
(2) Температурата трябва да бъде над +15℃, но не надвишава +20℃;
(3) Съхранявайте в кухи опаковъчни торби колкото е възможно повече и избягвайте съставки, които увреждат материала на О-пръстена;
(4) Избягвайте пряка слънчева светлина в средата за съхранение и дръжте далече от източници на ултравиолетова светлина;
(5) При съхранение О-пръстените трябва да са в състояние без напрежение, тоест да не са разтегнати, не компресирани и не деформирани:
(6) Забранява се връзване с канап или окачване на метални части.
Адрес
No.1 Ruichen Road, Dongliuting Industrial Park, Chengyang District, Qingdao City, Shandong Province, Китай
Тел
електронна поща
Вътрешно налягане: Външният диаметър на О-пръстена и външният диаметър на жлеба D трябва да бъдат основно близки до или по-големи от 1~3%.
Външно налягане: Вътрешният диаметър на О-пръстена трябва да бъде близо до или малко по-малък от вътрешния диаметър d на жлеба, но не по-малко от 6%.
