劉曉宇
(太原科技大學(xué)華科學(xué)院,山西 太原 030024)
在機械設(shè)備中,密封件是必不可少的零件,它的主要功能是阻止介質(zhì)泄漏,或使泄漏量符合設(shè)計要求。O型圈因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用方便、密封性不受運動方向的影響,因此得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中是使用最廣泛的一種。在裝配中,要求其所造成的磨損和摩擦力應(yīng)盡量小,但要能長期地保持密封功能。在裝配與拆卸過程中,如果采用的方法不合理,不僅降低了O型圈的可靠性和使用壽命,甚至?xí)绊懙秸麄€液壓或氣動系統(tǒng)的正常運行。采用合理的裝配與拆卸方法,可以保障O型圈的可靠性并延長其使用壽命。
O型圈是一種截面為圓形的橡膠圈,因其截面為O型,所以稱其為O型圈,如圖1所示。大多數(shù)O型圈由彈性橡膠圈制成。O型圈具有良好的密封性,是一種壓縮性密封圈,同時又具有自封能力,所以應(yīng)用范圍很寬,密封壓力從1.33×10-5Pa的真空到400 MPa的高壓(動密封可達35 MPa)。如果材料選擇適當,溫度范圍為-60~+200℃。在多數(shù)情況下,O型圈安裝在溝槽內(nèi)。
O型圈的作用是將被密封零件結(jié)合面間的間隙封住或切斷泄漏通道,從而使被堵塞的介質(zhì)不能通過O型圈。這樣的密封原理既能應(yīng)用在動態(tài)場合下,又能應(yīng)用在靜態(tài)場合下。在動態(tài)場合下,O型圈可應(yīng)用于滑動和旋轉(zhuǎn)運動中,所以O(shè)型圈是一種極為通用的密封元件。
圖1 O型圈
第一,安裝前,應(yīng)首先檢查O型圈表面的質(zhì)量,不得有飛邊、毛刺、裂痕、切邊、氣孔和疏松等缺陷,O型圈的幾何尺寸和精度都要符合標準要求。
第二,仔細檢查工件,應(yīng)保證往復(fù)運動的軸與孔有較好的同軸度,使圓周上的間隙均勻一致。
第三,在裝配過程中,應(yīng)防止O型圈擦傷、刮傷;裝入孔口或軸端時,應(yīng)有導(dǎo)錐,錐面與圓柱面要光滑過渡。
第四,O型圈在裝配時,無論是用于靜態(tài)還是動態(tài)條件,O型圈和金屬零件都必須有良好的潤滑。應(yīng)先在O型圈安裝槽中涂抹適量潤滑脂后,再將O型圈裝入。裝配后,運動件能活動自如,防止O型圈扭曲。值得說明的是,由于某些潤滑劑對有些橡膠產(chǎn)品有不良影響(可造成膨脹或收縮),所以建議采用惰性潤滑劑。例如,一種專用合成油脂“Silubrine”適用于裝配NBR(丁氰橡膠)、FPM(氟橡膠)、EP(環(huán)氧樹脂)和MVQ(硅橡膠)等類型。所有以礦物油、動物油、植物油或脂為基礎(chǔ)的潤滑劑,都不適用于O型圈的潤滑,特別是EP橡膠中。
第五,拉伸狀態(tài)下安裝的O型圈,為使伸張后的斷面恢復(fù)成圓型,裝入槽后,應(yīng)放置適當時間后再將配套件裝合。
第六,O型圈在裝配和拆卸過程中,要合理選擇裝拆方法和工具,以免其表面受傷。
在許多裝配實踐中,人們在裝配O型圈時,大多數(shù)僅僅靠手來完成。這種普遍的裝配和拆卸方法很容易對O型圈造成傷害,最終導(dǎo)致設(shè)備漏油和漏氣現(xiàn)象十分普遍。但是大多數(shù)情況是O型圈的位置難以接近或尺寸太小,因此沒有好的工具和方法,操作幾乎就不能進行。在此,從實踐中總結(jié)了一組效果很好的O型圈的裝配和拆卸工具,采用正確的方法使用這些工具可使O型圈的裝配和拆卸較易進行。這些工具有些可以自制,有些在市面上很容易買到,但最好由能防止多種液體侵蝕的不銹鋼制成,以防止被侵蝕。
如圖2所示,此工具用于將小型O型圈從難以接近的位置上拆卸下來。但尖錐易于損壞O型圈,所以適用于不重要的場合。操作很簡單,手持尖錐前半部,用它的尖端將O型圈挑出溝槽。
如圖3所示,這種彎錐用于將O型圈從難以接近的位置中拆卸下來。操作時,將此工具放入溝槽內(nèi),同時轉(zhuǎn)動手柄并將手柄推向孔壁,從而將O型圈從溝槽中拆卸出來。
如圖4所示,這種曲錐用于將O型圈從溝槽中拆卸下來,也用于將O型圈拉入溝槽中。曲錐的操作方法類似于彎錐,但應(yīng)用更加廣泛。
如圖5所示,此工具用于將O型圈放入溝槽內(nèi)。操作時,首先必須將O型圈推過溝槽,再用此工具的背將O型圈的一部分推入溝槽內(nèi),最后用其尖端將O型圈的另一部分完全地安裝到位。
圖2 尖錐
圖3 彎錐
圖4 曲錐
圖5 裝配鉤
圖6 刮刀
此工具適用于不易用手對O型圈進行潤滑的場合。該工具可以將O型圈浸入液體潤滑劑中,并將其送至需密封的地方。
如圖6所示,此工具適用于拆卸接近外表面處的O型圈,也可用于將O型圈放入溝槽中和向已安裝的O型圈添加潤滑劑。
通過分析O型圈的密封原理和裝配要求,在O型圈實際的裝配與拆卸過程中,要注意它的材料,根據(jù)材料,選用合理的潤滑劑,采取合適的裝卸工具和方法,可以較容易地解決O型圈的裝配與拆卸難題,從而保證O型圈的裝配要求和可靠性,延長其使用壽命。
[1]王先逵.機械裝配工藝[M].北京:機械工業(yè)出版,2008.
[2]徐兵.機械裝配技術(shù)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2007.