计量式柱塞泵密封结构分析+CAD图纸+答辩PPT(12)
O形密封圈的材料选用NBR（丁晴橡胶），O形圈内径 ，截面直径 。
由于O形圈所受压力为60MPa，且受双向作用，所以O形圈两侧分别需加挡圈。挡圈材料选用PTFE（聚四氟乙烯），挡圈外径 ，内径 ，截面宽度 。
沟槽尺寸如下：沟槽槽底直径 ，沟槽宽度 ，最小导角长度 ，沟槽底圆半径 ，沟槽棱圆角半径 。
软填料密封材料选用膨胀PTFE/石墨填料，填料截面（截面为正方形） ，填料压盖高度 ，填料压盖法兰厚度 ，压盖螺栓为
5 密封结构分析
根据实验经验所得，泵筒、活塞杆和压盖三者之间存在一定的间隙，导致流体从中泄露出来，所以需要进行密封，而本课题对柱塞泵采用了O型圈及聚四氟乙烯填料环的接触密封，结构如图10所示，在扣槽中安装O形圈，并且在O形圈两侧分别加上一个挡圈，在受压力的作用下，防止O形圈往压力方向的间隙挤出变形以致失效。在填料函里面装上4个聚四氟乙烯填料环，其材料具有较好的弹性，在受压力作用是，可以得到缓冲，使其对O形圈的作用力减小，防止O型圈挤入运动副的间隙中。在端盖上安装O形圈，对泵结构进行了多重密封，保证其密封性。
图10 柱塞泵的密封结构
5.1 O形密封圈密封原理
O形密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。这里用于往复轴动密封。
用于往复运动密封时的密封原理
在液压系统中，往复动密封是一种最常见的密封要求。动力缸活塞杆与缸体用到往复动密封。缝隙由活塞杆和缸体内孔形成，活塞杆在孔内轴向运动。密封作用限制流体介质的轴向泄露。用作往复运动密封时，O形密封圈装入密封槽后，其截面承受接触压缩应力而产生弹性变形。对接触面产生一定的初始接触压力 。即使没有介质压力或者压力很小，O形密封圈靠自身的弹性力作用而也能实现密封；当容腔内充入有压力的介质后，在介质压力的作用下，O形密封圈发生位移，移向低压侧，同时其弹性变形进一步加大，填充和封闭间隙。此时，作用于密封副偶合面的接触压力上升为 :
式中
----经O形圈传给接触面压力,
----压力传递系数，对于橡胶制O形密封圈 ;
----被密封液体介质的压力。
从而大大增加了密封效果。由于一般 ，所以 。由此可见，只要O形密封圈存在初始压力，就能实现无泄漏的绝对密封。这种靠介质本身压力来改变O形密封圈接触状态，使之实现密封的性质，称为自封作用。
5.2 O形密封圈压缩率的计算
O形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，如图11所示。
图11 O形密封圈密封结构
O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形密封圈尺寸与沟槽尺寸匹配的正确性，世界各国的标准对此都有较严格的规定。密封装置设计时若O形密封圈的压缩量选择过小，或加工沟槽式公差波动使压缩量趋小，装配后就会引起泄漏；如果压缩量选择过大，或加工沟槽时公差波动使压缩量趋大，则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而形成泄漏。同样，若装配后O形密封圈拉伸过度，也会因其过早老化而引起密封装置泄漏。
O形密封圈的最大压缩率 可按下列公式计算：
式中所以
O形密封圈的最小压缩率 可按下列公式计算：
式中所以
根据下图12可得，O形密封圈满足截面为5.30mm的压缩率。
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