计量式柱塞泵密封结构分析+CAD图纸+答辩PPT(9)
4 密封结构
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，导致介质从中泄露出来，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组合密封，结构如图6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6 柱塞泵的密封结构
4.1 O形密封圈、挡圈及沟槽尺寸
图7 O形圈、沟槽、挡圈结构
在液压系统中，我们常采用橡胶密封圈进行密封。其密封作用主要是借安装时的预压力和在工作时由工作介质的压力使密封圈产生变形来达到的。常见的橡胶密封圈主要有O形密封圈。
O形密封圈简称O形圈，是一种截面为圆形的橡胶圈。O形密封圈是液压系统中使用最广泛的一种密封件。O形圈有良好的密封性，既可用于静密封，也可用于往复运动密封中，不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。它的适用范围很宽，如果材料选择得当，可以满足各种运动条件的要求，工作压力可从 的真空到 高压，温度范围可从 到 。
与其他密封形式相比，O形密封圈具有以下特点：
1） 结构尺寸小，装拆方便。
2） 静、动密封均可使用，用作静密封时几乎没有泄露
3） 使用单件O形密封圈，有双向密封作用。
4） 动摩擦阻力较小。
5） 价格低廉。
同时，O形密封圈相对于其他的常见密封件所承受的压力范围比较大。以下表4是常见密封件的适用条件
表4 常见密封件的使用条件
常见密封件的使用条件
名称 材料 适用条件
O形橡胶密封圈 橡胶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 工作介质：液压油
工作压力：p≤70MPa
U形夹织物橡胶密封圈 橡胶Ⅰ 工作介质：液体、气体
工作压力：p≤32MPa
Y形橡胶密封圈 橡胶Ⅰ、Ⅱ 工作介质：液压油
工作压力：p≤20MPa
V形夹织物橡胶密封圈 橡胶Ⅰ、Ⅱ 工作介质：液压油
工作压力：p≤50MPa
O形密封圈材料选用NBR（丁晴橡胶）,弹性模量为2.8~3.5E，泊松比m一般为0.32，此材料的密封圈具有良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性，且具有良好的压缩性，抗磨及伸长力，应用于石油系液压油、甘醇系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油等多种介质中使用。是目前用途最为广泛、成本最低的橡胶密封材料。正常使用温度范围为－40℃~120℃。
另外，在工作压力低于10MPa时，O形密封圈一般不加挡圈。在工作压力超过10MPa。时，要在O形密封圈侧面放置挡圈。O形密封圈双向承受夜里时采用两个挡圈如图7所示
图8 O形圈加两挡圈形式
O形密封圈两侧所加的挡圈为环状式，材料为聚四氟乙烯，可使用在压力达70MPa的分割式沟槽中。
4.1.1 沟槽和O形圈的尺寸
根据活塞杆外径尺寸，查阅GB/T 3452.3-2005，根据表5可得到沟槽和O形圈的一些尺寸
表5 活塞杆配合孔、沟槽和O形圈的尺寸
活塞杆配合孔、沟槽和O形圈的尺寸 mm
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