V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1665页（2657字）

V形密封圈的截面呈V形。主要用于液压缸活塞和活塞杆的往复运动密封。

根据V形圈使用的材料，可分为纯橡胶V形圈、夹织物(夹布橡胶)V形圈及塑料材质的V形圈。但是，由于塑料材质的V形密封圈的机械物理性能较差，故应用尚少。

(1)特点

·耐压性能好，使用寿命长。

·根据使用压力的高低，可组合成多个叠合使用的V形圈密封装置，并可调整压紧力来获得最佳的密封效果。

·根据对往复动密封装置的使用要求，可交替装配不同材质的V形密封圈，以获得不同材质密封圈所具有的密封特性和综合效果。

·在维修和替换废旧V形密封圈时，可把更新的V形密封圈切口后安装。但前后两个相邻的V形圈的切口位置，应相互错开90°，以保证密封装置的密封质量。

·使用V形密封圈的密封装置，其轴向尺寸较大。摩擦阻力大。

(2)应用与标准化

V形密封圈的密封装置是由V形密封圈、压环和支承环(甚至还可在相邻V形圈间加置一个强制润滑的油环，以降低摩擦力)所组成(见图26．3－4)。为保持液压缸的运动精度，对压环和支承环的制造精度要求较高。

图26．3－4 V形密封装置

1－压环；2－V形圈；3－支承环

V形圈压环和支承环的材料和使用压力的关系见表26．3－12。

表26．3－12 V形圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质

压环上的V形槽角度，应与V形密封圈完全吻合。

压环与密封副偶件滑移面间的间隙，应该严格控制，以防止V形密封圈的唇缘，在介质压力的作用下，被挤入间隙而造成唇缘撕裂。间隙值的大小见表26．3－13。

表26．3－13(a) 压环与滑移面之间的间隙值

(夹织物V形密封圈)

表26．3－13(b) 压环与滑移面之间的间隙值

(纯橡胶V形密封圈)

通常，支承环与孔及轴面之间的间隙值，一般为：δ=0．25～0．4mm。

使用V形密封圈的密封装置，对滑移面的粗糙度

有以下要求：

采用纯橡胶V形密封圈时

R_a≤0．4μm

R_z≤1．6μm

采用夹布橡胶V形密封圈时

R_a≤0．8μm

R_z≤3．2μm

夹布橡胶V形密封圈的耐压性能和耐摩耗性能，均比纯橡胶V形密封圈好。而纯橡胶的V形密封圈又具有相当优良的密封性能。所以，通常都将两种不同材质的V形密封圈，交替组装起来使用，以便充分发挥两种材质V形密封圈的各自特性。

V形密封圈的选择原则见表26．3－14。

表26．3－14 V形密封圈的选用原则

为降低V形密封圈的摩擦阻力，延长使用寿命，应在密封滑移部位采取强制润滑的措施。另外，在设计时还应注意以下四项。

·注意滑移面和密封安装腔体各部位的表面粗糙度。

·设计可靠的支承结构，避免V形密封圈承受径向力。

·滑移面的硬度应高于Hs60。尤其是高压、高速条件下使用时，滑移面的表面硬度必须高于Hs60。

·V形密封圈安装沟槽的入口处应倒钝，如图26．3－5(a)。在设计时，最好在入口处留一台肩，以便能安置专用工具，保证V形密封圈的正确装配，见图26．3－5(b)。

图26．3－5 V形圈的安装

V形密封圈在使用一段时间后，唇缘会磨损，为保证其密封性能的持久性，须及时调整其压紧力。通常，多数采用加调整垫片来调整(如图26．3－6)。若采用调节螺母加弹簧的办法时，弹簧与V形密封圈安装腔体应有良好的配合精度及同轴度要求。直径小于60mm时，应采用锥形弹簧。当直径大于60mm时，则应采用多个小弹簧来实施，如图26．3－7(α)、(b)所示。然而，弹簧的数量应多于3个，并应均布于圆周上。

图26．3－6 用调整垫片或调节螺母调节压紧力

图26．3－7 用弹簧调节压紧力

V形密封圈的尺寸系列及公差，见表26．3－15(GB10708．1－89)。它适用于表26．3－4所示的GB2879－86《液压缸活塞和活塞杆动密封沟槽型式、尺寸和公差》国家标准中L₃系列。

表26．3－15(α) 活塞密封腔体L₃组合密封圈的尺寸系列及公差(孔用V形圈) 单位：mm

表26．3－15(b) 活塞杆密封腔体L₃用组合密封圈的尺寸系列及公差(轴用V形图)