密封圈泛指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封件。其中应用最广的是橡胶材料制成的密封圈,密封圈密封也称为成型填料密封。
密封圈一般安放在密封面的沟槽内,其工作原理是靠本身在机械压紧力或介质压力的自紧作用下产生弹塑性变形而堵塞流体泄漏通道。密封圈的特点是结构紧凑、密封性能好、工作参数范围广、品种规格多,是目前往复运动密封及静密封的主要结构形式之一,也可作为旋转及螺旋运动密封使用。密封圈密封按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类,按材料可分为橡胶类、塑料类、皮革类和金属类密封圈。
挤压型密封圈,如O形密封圈,主要靠橡胶压缩反弹力达到密封效果。密封圈接触压力由密封结构参数确定,工作中不能根据介质压力的改变而变化。高压介质密封圈的压缩量也必须很大,但会使密封圈与密封面的接触应力与接触面积增大,容易造成密封圈的破损,或增加动密封的摩擦磨损。
而唇形密封圈的密封压紧力是随介质压力的改变而变化的,能适应介质压力的变化,既保证足够的密封压紧
力,又不至于产生过大的摩擦力,因此唇形密封圈较适合在动密封结构中使用。
不同机器对密封圈性能的要求是不同的,在密封圈设计及类型选择使用时,应根据具体情况具体分析比较决定。对密封圈主要性能的要求如下:
(1)允许泄漏量。在密封圈设计中重要的要求是泄漏量,它由密封圈的用途决定。保证机器设备正常工作所允许的泄漏率称为允许泄漏率,允许泄漏率一般根据设备的具体情况决定,没有统一的标准。
(2)摩擦。摩擦会导致发热及密封圈的磨损,甚至损坏零件密封面,是引起密封圈失效及泄漏的主要原因。接触密封的摩擦主要取决于材料的摩擦系数和润滑条件。
(3)磨损。有摩擦就会引起磨损,磨损必然降低密封圈的性能,缩短机器的使用寿命。密封圈和旋转轴表面的磨损量取决于密封形式、密封圈材料以及流体的润滑性。填料密封对轴的磨损较大,尤其是当介质中含有磨料时磨损速度更快。
(4)尺寸。密封装置应尽量紧凑,结构尺中的限制应当由机器总体确定。