Y形密封圈

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1634页（4653字）

Y形密封圈的截面呈Y形。按其截面的高、宽比例不同，可分为宽型、窄型、Y_X型等几类。若按两唇的高度是否相等分，则可分为轴、孔通用型的等高唇Y形密封圈和唇口不等高型的轴用Y形密封圈和孔用Y形密封圈。如表26．3－1所示。

(1)特点

·密封性能可靠；

·摩擦阻力小，运动平稳；

·耐压性好，适用压力范围广；

·结构简单，成本低；

·安装方便。

(2)密封原理

Y形密封圈的唇缘对密封副偶合面呈线状接触，在介质压力作用下产生“峰值”接触应力。当偶合件以一定的运动速度作相对运动时，由于密封唇及滑移偶合界面间建立了密封油膜，从而达到了密封的目的。

带有副唇的轴用Y形密封圈如图26．3－1所示，在其副唇与主唇间，每次往复动作后，都会于主唇后侧遗下微量的残留油液。而无数次往复运动后，其残留的油液，将充满主、副唇之间。从而建立了一个特定的“困油区”。当主唇处于工作状态下，由于“困油区”的油液不可压缩，其间的压力远远高于小腔的压力。此时，副唇与偶合面的接触应力，也远远高于主唇与偶合面间的接触应力。从而，迫使“困油区”的油液压油缸“进程”时，“泵”回小腔，而构成密封状态。增强和提高了Y形密封圈的密封性能。由此可见，当副唇承受的“困油区”的压力越高，则副唇对轴面的接触应力也就越高，密封性能也就越可靠。

图26．3－1 带副唇的轴用Y形密封圈截面

1－主唇；2－副唇

(3)应用与标准化

为防止在高压状态下，各类型Y形密封圈的根部因材质塑性变形而发生向间隙“流动”所造成的根部“挤出”。应对滑移偶件间的配合间隙大小，予以控制。通常，间隙值不能超过表26．3－2所示的规定。

表26．3－2 Y形密封圈允许的最大间隙值

相对滑移偶件间的配合间隙值，与工作压力的高低有关。图26．3－2所示，为压力与滑移偶件配合间隙值的关系。

图26．3－2 工作压力与间隙的关系

对于工作压力超过25MPa的宽、窄断面的Y形密封圈，为保证其使用寿命，防止密封圈的根部挤入间隙而被“啃切”，应在Y形密封圈沿滑移面根部处镶嵌挡圈。此外，为了防止上述活塞用Y形密封圈，在往复运动过程中出现翻滚、扭曲等现象，即保持Y形密封圈在运动过程中的运动平稳性，可在活塞的两个端面上，沿Y形圈的凹槽部位设置数个沿圆周均布的导流孔。以利于压力介质通过小孔后作用于Y形密封圈的凹部，撑开Y形密封圈的双唇，保持Y形圈正确的动态“姿势”。

A．Y形密封圈的标准(宽、窄断面Y形圈)

表26．3－3所示为适用于GB2879－86《液压缸活塞和活塞杆动密封沟槽型式尺寸和公差》中L₁和L₂系列安装使用的轴、孔通用的等高唇型Y形密封圈及各自适应活塞和活塞杆动密封装置使用的不等高唇型的孔用Y形密封圈与轴用Y形密封圈的尺寸系列国家标准《往复运动橡胶密封圈结构尺寸系列》(GB10708．1－89)。其中，蕾形密封圈亦适用于GB2879－86中的L₂系列。

表26．3－3(a) 活塞密封腔体L₁用Y形橡胶密封圈的尺寸系列及公差(等高唇、孔用)

表26．3－3(b) 活塞杆密封腔体L₁用Y形橡胶密封圈的尺寸系列及公差(等高唇、轴用) 单位：mm

表26．3－3(c) 活塞密封腔体L₂用橡胶密封圈的尺寸系列及公差(蕾形及不等高唇、孔用) 单位：mm

表26．3－3(d) 活塞杆密封腔体L₂用橡胶密封圈的尺寸系列及公差(蕾形及不等高唇、轴用) 单位：mm

表26．3－4所示为国家标准(GB2879－86)《液压缸活塞和活塞杆动密封沟槽型式、尺寸和公差》。其中，L₁、L₂系列适用于宽断面Y形圈和蕾形圈。L₃系列适用于V形密封圈的安装沟槽。

表26．3－4(a) 液压缸活塞动密封沟槽尺寸和公差 单位：mm

表26．3－4(b) 液压缸活塞杆动密封沟槽有关尺寸和公差 单位：mm

表26．3－4(c) 槽腔深度 单位：mm

窄断面的Y形密封圈的安装沟槽国家标准如表26．3－5所示(GB2880－81)。其密封圈的结构尺寸系列，目前仍按企业标准生产，也可参照GB2880－81的主参数组织设计生产。

表26．3－5(a) 窄断面孔用Y形圈沟槽尺寸 单位：mm

表26．3－5(b) 窄断面轴用Y形圈沟槽尺寸 单位：mm

表26．3－5(c) 槽腔深度 单位：mm

B．Y_x形密封圈的标准

Y_X形密封圈是我国液压缸行业使用极广的往复运动密封圈。它是一种轴、孔互不通用的密封圈。一般，使用压力低于16MPa时，可不用挡圈而单独使用。当超过16MPa并用于活塞动密封装置时，应使用挡圈，以防止间隙“挤出”。表26．3－6所示为孔用Y_X密封圈的尺寸系列(JB／ZQ4264－86)。

表26．3－6 孔用Y_x形密封圈尺寸(JB／ZQ4264－86) 单位：mm

与孔用Y_X密封圈相配套的沟槽型式和尺寸，如表26．3－7所示。

表26．3－7 孔用Y_x密封圈沟槽型式与尺寸 单位：mm

为保护孔用Y_X密封圈在不使用挡圈时，不被“挤入”密封副偶件配合间隙，应按表26．3－8规定严格控制间隙值c。

表26．3－8 允许间隙值c

孔用Y_x密封圈，使用压力超过16MPa时使用挡圈的型式和尺寸，可参照表26．3－9所示。

表26．3－9 孔用Y_x形密封圈用挡圈形式与尺寸 单位：mm

表26．3－10所示，为轴用Y_x密封圈型式与尺寸系列(JB／ZQ4265－86)。

表26．3－10 轴用Y_x密封圈形式与尺寸系列(JB／ZQ4265－86) 单位：mm

轴用Y_x密封圈安装沟槽型式与尺寸，可参照表26．3－11a选取。轴用Y_x密封圈，一般不用挡圈，但压力＞16MPa时，也需选一挡圈以防密封圈根部被啃切。

表26．3－11(a) 轴用Y_x形密封圈沟槽尺寸 单位：mm

表26．3－11(b) 轴用Y_x形密封圈用挡圈形式与尺寸 单位：mm

(4)安装

(A)安装各种型式的Y形密封圈时，所通过的部位，如油缸缸筒和活塞杆端部，应有15°～30°的倒角。以避免密封圈通过时划伤密封圈唇缘。

(B)安装各类Y形密封圈时，如需通过外螺纹或退刀槽等尖角部位时，应于螺纹及退刀槽外套上专用的保护套筒。在设计时也应使外螺纹和退刀槽的直径小于密封圈的内径。如果需通过的是内螺纹表面或孔口，则应使内螺纹和孔口部位的内径大于密封圈的外径，并在孔口刃缘处做出倒角。

(C)安装各种型式的Y形圈时，应在密封圈表面和装配通过的部位涂敷润滑脂或工作油。

(D)安装各种型式的Y形圈时，应将Y形圈的凹部(唇缘端面)正对压力介质。

(E)安装各类Y形密封圈时，必须力戒密封圈遭受长时间的过度拉伸，以防止Y形密封圈产生塑性变形。

(F)安装各类Y形密封圈时，应注意密封偶件及液压件零部件的彻底清洗，并防止带入砂尘和铁屑等杂物。

图26．3－3所示，是合理安装Y形密封圈的工艺步骤。

图26．3－3 活塞用Y形圈的装配

·对于闭式整体沟槽，可将垫柱垫入导向套孔，作为垫座。

·如图(a)所示，放入Y形圈，并以压棒将Y形圈推入沟槽。

·对于开式分体式沟槽，可采用装配滑套，将其插入导向套的端口。

·将Y形圈沿装配滑套采用压环将其推入装配位置。