靳向往，李先聚，楊國(guó)勇，王旭光，張名城

（中國(guó)航天科工集團(tuán)第六研究院 四十一所,呼和浩特010010）

0 引 言

無骨架唇形密封圈廣泛應(yīng)用于各類大型容器的密封結(jié)構(gòu)，其具有密封可靠、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，但密封圈安裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)密封圈長(zhǎng)度與密封槽不匹配的現(xiàn)象。通常確定唇形密封圈長(zhǎng)度的方法有兩種：一種是根據(jù)同類設(shè)備的安裝經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來確定，另一種是現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)安裝情況來確定，然后粘接成型。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定密封圈長(zhǎng)度經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有一定偏差的現(xiàn)象，需反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到理想的密封效果。現(xiàn)場(chǎng)粘接密封圈需要粘接劑、粘接工裝和加溫加壓設(shè)備等，成本高，周期長(zhǎng)，影響設(shè)備交付時(shí)間。為此，本文提出一種準(zhǔn)確計(jì)算無骨架唇形密封圈長(zhǎng)度的計(jì)算方法。

1 計(jì)算方法

圖1 無骨架唇形密封圈結(jié)構(gòu)圖

典型無骨架唇形密封圈的結(jié)構(gòu)如圖1所示。密封槽一般為矩形，定義密封槽寬度為t0，密封槽直徑為D0。為確保密封的可靠性，密封圈寬度a大于密封槽寬度t0，以保證密封圈的初始?jí)嚎s量，達(dá)到密封效果。但對(duì)密封圈進(jìn)行壓縮后，其圓周方向長(zhǎng)度發(fā)生變化，容易發(fā)生與密封槽圓周長(zhǎng)度不相等的現(xiàn)象，導(dǎo)致密封圈無法正常安裝。

根據(jù)體積相等的基本原理進(jìn)行密封圈長(zhǎng)度的計(jì)算，密封圈截面面積與圓周長(zhǎng)度的乘積等于密封槽截面面積與圓周長(zhǎng)度的乘積。但唇形密封圈為異型面，當(dāng)密封圈寬度大于密封槽寬度時(shí)，密封圈發(fā)生長(zhǎng)度方向拉伸，當(dāng)密封圈寬度小于密封槽寬度時(shí)，密封圈長(zhǎng)度方向不會(huì)發(fā)生變化。

當(dāng)e+f≤a 時(shí)，密封圈直徑D 按公式（1）計(jì)算。

當(dāng)e+f≥a 時(shí)，密封圈直徑D 按公式（2）計(jì)算。

2 實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)上述方法進(jìn)行了某大型熱壓罐密封圈的長(zhǎng)度的計(jì)算，密封槽的結(jié)構(gòu)尺寸如圖2 所示。根據(jù)密封槽尺寸進(jìn)行密封圈尺寸的計(jì)算，密封槽寬t0=13.5 mm，密封槽中徑D0=1 870 mm。為保證密封圈的初始?jí)嚎s且便于安裝，密封圈寬度取為14 mm。取e+f≤a，根據(jù)式（1）計(jì)算密封圈直徑D=1 803 mm，密封圈結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

熱壓罐如圖4 所示，熱壓罐密封圈如圖5 所示。該熱壓罐自2012 年4 月驗(yàn)收交付后正常運(yùn)行，密封圈安裝方便快捷，密封安全可靠，無漏氣現(xiàn)象發(fā)生，得到用戶方的好評(píng)。

3 結(jié) 語(yǔ)

本計(jì)算方法能夠準(zhǔn)確計(jì)算無骨架唇形密封圈的長(zhǎng)度尺寸，縮短了合格密封圈的供貨周期，降低了設(shè)備安裝調(diào)試成本，對(duì)同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義。

圖2 熱壓罐密封槽結(jié)構(gòu)

圖3 熱壓罐密封圈結(jié)構(gòu)

圖4 熱壓罐

圖5 熱壓罐密封圈