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O型圈不同材质优缺点及其使用范围

发布时间:2021-09-17 09:07:41         发布人:泵
一、O型圈概述
1、O型圈定义
   O型圈(O-rings)是一种截面为圆形的橡胶密封圈,因其截面为O型,故称其为O型密封圈,也叫O型圈。开始出现在19世纪中叶,当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。
2、O形圈断面结构极其简单,且有自密封作用,密封性能可靠。
   由于O形圈本身及安装部位结构都极其简单,且已形成标准化,因此安装更换都非常容易。
(1)材料品种多
   可以根据不同的流体进行选择:有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶(NR)等
(2)成本低廉
(3)动摩擦阻力比较小
3、O型圈适用范围
   O型密封圈适用于装在各种机械设备上,在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中,于静止或运动状态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上,大量应用着各种类型的密封元件。
   O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时,仅限于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。
   O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用。
   因此,O型密封圈是液压与气压传动系统中使用广泛的一种密封件。
O型圈
4、O型圈的优势
   O型密封圈与其他型式密封圈比较,具有以下优点:
(1)适合多种密封形式:静态密封、动态密封。
(2)适合各种用途材料,尺寸和沟槽都已标准化,互换性强。
(3)适合多种运动方式:旋转运动、轴向往复运动或组合运动(例如旋转往复组合运动)。
(4)适合多种不同的密封介质:油、水、气、化学介质或其它混合介质。
(5)通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计,实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广(-60℃~+220℃),固定使用时压力可达1500Kg/cm2(与补强环并用 )。
(6)设计简单,结构小巧,装拆方便
二、O型圈的表示方法
1、GB/T342.1的表示方法
   内径d1×线径d2 。
   实行国标 GB3452.1
   比如:O形圈 20*2.4,Ⅱ-2 GB1235-XX中,20代表大圈内径为20毫米,2.4代表胶圈的截面直径是2.4毫米,Ⅱ-2代表使用的橡胶种类,GB1235代表的是标准号,XX代表的是标准公布年代。
2、GB/T3452.1-2005的表示方法。
   比如:O形圈 7.5×1.8-G-N ,
  7.5——内径
  1.8——断面直径
  G——系列
  N——等级
3、材料采用HG/T2579-2008的方法。
4、JB/T7757.2-2006机械密封用O形圈的表示方法。
   比如:O形圈 7.5×1.8-G-N,
  7.5——内径
  1.8——断面直径
  G——系列
  N——等级
  材料:P——丁腈橡胶,
       E——三元乙丙橡胶等。
三、O型圈材质分类对照及优缺点:
1、天然橡胶 NR
   (Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化,遇热变黏,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸。是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
2、乙丙胶 EPDM
   (Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀,但无法硫磺加硫。为解决此问题,在EP主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM ,一般使用温度范围为-50~150℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。
(1)优点:
 • 具良好抗候性及抗臭氧性。
 • 具极佳的抗水性及抗化学物。
 • 可使用醇类及酮类。
 • 耐高温蒸气,对气体具良好的不渗透性。
(2)缺点:
 • 不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。
    • 高温水蒸汽环境之密封件。
 • 卫浴设备密封件或零件。
 • 制动 ( 刹车 ) 系统中的橡胶零件。
 • 散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。
3、丁睛胶 NBR
   (Nitrile Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成,丙烯睛含量由18%~50% ,丙烯睛含量愈高,对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好,但低温性能则变差,一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及O型圈常用之橡胶之一。
(1)优点:
 • 具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。
 • 具良好的压缩歪,抗磨及伸长力。
(2)缺点:
 • 不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃, MEK和氯仿。
   • 用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封零件。可说是目前用途广、成本低的橡胶密封件。
4、丁苯胶 SBR
   (Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物,与天然胶比较,质量均匀,异物少,但机械强度则较弱,可与天然胶掺合使用。
(1)优点:
 • 低成本的非抗油性材质。
 • 良好的抗水性,硬度 70 以下具良好弹力。
 • 高硬度时具较差的压缩歪。
 • 可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮。
(2)缺点:
 • 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。
   • 广用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
5、丁基橡胶 IIR
   (Butyl Rubber) 为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成,保有少量不饱合基供加硫用,因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳;对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大,一般使用温度范围为-54~110℃。
(1)优点:
 • 对大部份一般气体具不渗透性。
 • 对阳光及臭氧具良好的抵抗性。
 • 可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中。
(2)缺点:
 • 不建议与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用。
   • 用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。
6、氢化丁睛胶 HNBR
   (Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多,耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150℃。
(1)优点:
 • 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性。
 • 具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性。
 • 在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性。
 • 一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中。
(2)缺点:
 • 不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中。
   • 空调制冷业,广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。
 • 汽车发动机系统密封件。
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