1、 生 产 培 训 教 案生产培训教案主 讲 人： 李飞含技 术 职 称： 助理工程师所在生产岗位：汽机调速三级点检员生 产 培 训 教 案培训题目：O 型密封圈密封件的选型与使用培训目的：熟悉掌握 O 型密封圈的材料特性、压缩量选择、安装技术规范。内容摘要：1、橡胶密封件原料特性2、O 型圈标准3、O 形密封圈选择应考虑的因素4、影响密封性能的其它因素5、O 形圈安装设计生 产 培 训 教 案一、橡胶密封件原料特性橡胶密封件原料特性PROPERTIES OF SEAL ELEMENT MATERIALSELEMENT MATERIALSCOMMON NAME原材料一般名称NITRILE丁腈橡胶
2、NEOPRENE氯丁橡胶SILICONE硅橡胶FLUORO-ELASTOMER氟橡胶ETHYLENE-PROPYLENE乙烯-丙烯橡胶ASTM DESIGNATION美国材料实验标准名称NBRRCRCSISFKMVEPDMETEMPERATURE PROPERTIES 温度特性RANGE 温度范围 摄氏 -40+120 -30+110 -70+190 -40+200 -40+150WEATHER 抗风化性能 G E E E EFLAME 抗火焰性能 P Q E E EMECHANICAL PROPERTIES 机械特性TENSILE STRENGTH 延展性 E G P E FELONGATI
3、ON 伸张度 G G P G GCOMPRESSION SET 还原度 E F E G FRESILIENCE 弹性 G G P F GABRASION 抗磨性 E E F G FIMPACT 防冲击性 F G F G GTEAR 抗撕裂性 G G F F FELECTRICAL 绝缘性 F F G F FENVIRONMENTAL PROPERTIES 环境特性LUBRICANTS 润滑脂 E G G E EIND.FLUIDS 工业流体 G G F E PCHEMICAL 化学品 F F G E FOZONE 臭氧 P G E E EACID 酸类 F G G E GALKALI 碱类 F
4、 G F G GALCOHOLS 酒精类 G F E E FWATER 水 G F G G GRADIATION 辐射 F F G G GSTEAM 蒸汽 G F G G G生 产 培 训 教 案E=EXCELLENT(优良)； G=GOOD(良好)； F=FAIR(一般)； P=POOR(不良)一、概述特点O 形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。标准大部分国家对 O 形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标准（JISB2401）国际标准（ISO 3601/1）较为通用。O 型圈标准一览表标准 O 型圈截面直径 W美国标准 AS 56
5、8英国标准 BS 1516 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00 日本标准 JIS B 2401 1.9 2.4 3.1 3.5 5.7 84国际标准 ISO 3601/1德国标准 DIN 3771/1中国标准 GB 3452.11.8 2.65 3.55 5.30 7.00 1.0 1.5 2.0 2.5 30. 3.54.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0优先的米制尺寸8.0 10.0 12.0 1.02 1.42 1.63 1.83 1.98 2.08美国标准 AS 568（900 系列） 2.21 2.46 2.95 3.00 密封机理O 形密封圈是一种自动双向作用
6、密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与 O 形密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。生 产 培 训 教 案（A）无压缩状态 （B）无压力作用下的压缩状 态 （C）压力作用性能参数静态密封 动态密封无挡圈时，最高可达 20MPa 无挡圈时，最高可达 5MPa有挡圈时，最高可达 40MPa工作压 力用特殊挡圈时，最高可达 200MPa 有挡圈时，较高压力运动速度 最大往复速度可达 0.5m/s，最大旋转速度可达 2.0m/s。温度 一般场合：-30+110；特殊橡胶：-60+250；旋转场合： -30+80介质 见橡胶密封件原料特性表。二、O 形密封圈选择应考虑的因素1.工作介
7、质和工作条件在具体选取 O 形圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须终合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合，须考虑由于磨擦热引起的温升。不同的密封件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见橡胶密封件原料特性表。2.密封形式按负载类型可分为静密封和动密封；按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封；按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时，对于轴用密封，应使 O 形圈内径和被密封直径 d2 间的偏差尽可能地小；对于孔用密封，应使其内径等于或略小于沟槽的直径 d1。生 产 培 训 教 案轴向安装时,要考虑压力方向.内部压力时,O 形圈外径应
8、比沟槽外径 d3 约大12；外部压力时,应使 O 形圈内径比沟槽内径 d4 约小 13。三、影响密封性能的其它因素1、O 形圈的硬度O 形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。硬度决定了 O 形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏 A70 的丁晴密封都能满足大部分的使用条件，故对密封材料不作特殊说明，一般提供邵氏 A70 的丁晴橡胶。2、挤出间隙最大允许挤出间隙 gmax 和系统压力、O 形圈截面直径以及和材料的硬度有关。通常，工作压力越高，最大允许挤出间隙 gmax 取值越小。如果间隙 g 超过允许范围，就会导致 O 形圈被挤出损坏。3、压缩永久变形评定 O 形圈密封性能的另一指标，即
9、该材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性元件的 O 形圈，产生弹性变形，随着压力增大，会出现永久的塑性变形。压缩永久变形 d 可由下式确定：生 产 培 训 教 案式中：b0-原始厚度（截面直径 W），b1-压缩状态下的厚度，b2-释放后的厚度通常，为防止出现永久的塑性变形，O 形圈允许的最大压缩量在静密封中约为 30，在动密封中约为 20。最大允许挤出间隙 gmaxO 形圈截面直径 W压力 MPa1.78 2.62 3.53 5.33 7.00邵氏硬度 A703.50 0.08 0.09 0.10 0.13 0.157.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.1010.50 0.
10、03 0.04 0.05 0.07 0.08邵氏硬度 A803.50 0.10 0.13 0.15 0.18 0.207.00 0.08 0.09 0.10 0.13 0.1510.50 0.05 0.07 0.08 0.09 0.1014.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.0817.50 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04邵氏硬度 A903.50 0.13 0.15 0.20 0.23 0.257.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.2010.50 0.07 0.09 0.10 0.13 0.1514.00 0.05 0.07 0.08 0.09
11、0.1017.50 0.04 0.05 0.07 0.08 0.0921.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.0835.00 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04注：1、当压力超过 5MPa 时，建议使用挡圈；2、对静密封应用场合，推荐配合为 H7/g6。4、预压缩量生 产 培 训 教 案O 形圈安装在沟槽里，为保证其密封性能，应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合，相对于截面直径 W 的预压缩量也不同。通常，在静密封中约为 1530，而在动密封中约为 925。具体可参照下面图表进行选择。5、拉伸与压缩将 O 形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值
12、过大，将导致 O 形圈截面过度增大或减少，因为拉伸 1相应地使截面直径 W 减少约为0.5。对于孔用密封，O 形圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为 6；对于轴用密封，O 形圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为 3。6、O 形圈用作旋转轴密封O 形圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于 0.5m/s 时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈时其内径要比被它密封的轴径约大 2。密封圈安装在沟槽后，导致密封圈受到径向压缩，O 形圈圈在沟槽中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。7、安装压缩力安装时，压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关。下面图示为每
13、厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系，用以估算安装 O 形圈时所需的总力大小。液压/动密封：预压缩允许范围 液压、气动/静密封：预压缩允许范 围气动/动密封：预压缩允许范围 和材料有关的 O 形圈圆周方向的压缩 力生 产 培 训 教 案四、O 形圈安装设计1、O 形圈安装在沟槽内时，应允许它有一定的膨胀空间。通常，允许的膨胀率在静密封中约为 15，在动密封中约为 8。对于不同类型的沟槽，其适用范围也不同。常用的沟槽形式有三种：a、三角沟槽常用于发兰和端盖上的密封。其缺点是制造困难，且供 O 形圈膨胀的空间非常小。b、矩形沟槽广泛用于各种场合，在不需要使用挡圈时，也可做成倾斜侧面5 o（
14、沟槽尺寸见后页）。三角沟槽安装形式(单位:mm)O 形圈截面直径 W 边长 K 半径 r1.78 1.80 2.4 +0.10 0.32.00 2.7 +0.10 0.42.40 3.2 +0.15 0.42.50 3.4 +0.15 0.62.62 2.60 3.5 +0.15 0.63.00 4.0 +0.20 0.63.10 4.1 +0.20 0.63.53 3.55 4.7 +0.20 0.94.00 5.4 +0.20 1.25.00 6.7 +0.25 1.2生 产 培 训 教 案5.33 5.30 7.1 +0.25 1.55.70 7.6 +0.30 1.56.00 8.0
15、+0.30 1.57.00 9.4 +0.30 2.08.00 10.8 +0.30 2.0C、梯形沟槽仅推荐用于 O 形圈截面直径大于 2.5mm 的某些特殊场合。例如为保持 O 形圈的顶部安装,就可以考虑做成梯形沟槽形式。梯形沟槽安装形式 单位:mm沟槽宽度 沟槽深度 半径O 形圈截面直径 WB0.05 H0.05 R1 R22.50 2.05 2.00 0.25 0.402.62 2.65 2.15 2.10 0.25 0.403.00 3.10 2.40 2.40 0.25 0.403.53 3.55 2.90 2.90 0.25 0.804.00 3.10 3.20 0.25 0.8
16、05.00 3.90 4.20 0.25 0.805.33 5.30 4.10 4.60 0.40 0.805.70 4.40 4.80 0.40 0.806.00 4.60 5.10 0.40 0.807.00 5.60 6.00 0.40 1.608.00 6.00 6.90 0.40 1.608.40 6.30 7.30 0.40 1.602.局部结构设计因为 O 形圈在安装时要受到挤压，为避免受损，必须将孔端或轴端加工成1520的倒角，且棱边要倒圆并去除毛刺。若 O 形圈安装时要穿过横向孔，在过渡孔处也须倒角或倒圆。生 产 培 训 教 案倒角最小长度 Cmin 单位:mm截面直径 W
17、1.78，1.80 2.62，2.65 3.53，3.55 5.30，5.33 7.00 8.4015o 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0倒角最小长度 C min20o 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5倒角表面粗糙度：Rz4.0m Ra0.8m3.沟槽加工精度及表面要求通常被密封表面和沟槽表面不允许存在小的沟槽、划痕、凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。对动配合，其表面要求比静配合更高。表面光洁度密封形式 表面 Rmax（m） Rmax（m） Rmax（m）配合表面（孔、杆、轴） 1.04.0 0.632.5 0.10.4径向动密封 沟槽表面（直径、侧面） 16.0 10
18、.0 1.6径向静密封配合表面沟槽表面（直径、侧面） 16.0 10.0 1.6轴向静密封压力脉动场合、配合表面沟槽表面（直径、侧面） 10.0 6.3 0.8五、O 形圈的安装生 产 培 训 教 案在进行 O 形圈安装时，须注意以下事项：-确保各棱边或过渡处已倒角或倒钝并去除毛刺。-检查被密封表面有无缺陷。-清除所有的加工残留物。-安装路径上的螺纹需加防护套，以防螺纹尖角刮伤 O 形圈。-为了方便安装，可对 O 形圈安装表面涂润滑油脂。-手动安装时，不可使用尖锐工具，但要尽量有效借助工具，以保证 O 形圈不扭曲。-禁止过分拉伸 O 形圈。-由密封带制成的 O 形圈，禁止在其连接处进行拉伸。-
19、若进行自动安装，须做好充分准备。例如：为便于安装，可在O 形圈的表面涂钼、石墨、敷上滑石粉或用 PTFE 涂覆。六、贮存密封件常作为备件方式贮存较长时间。为避免因外界因素而影响 O 形圈的物理和化学性能，使弹性体损坏，在贮存时应遵守以下一些规则：-贮存在干燥处。-温度在+5+25之间，避免和热源直接接触。-避免在阳光或氖光灯下直接照射。-置于原始装箱或气密容器内以防止氧化。生 产 培 训 教 案-远离有害气源（如臭氧）以防止弹性体受损。O 形圈推荐沟槽设计安装图：径向安装 轴向安装沟槽深度 沟槽宽度沟槽深度沟槽宽度倒角半径截面直径W 动密封t1+0.05静密封t+0.05b1+0.2b2+0.
20、2b3+0.2h+0.05b4+0.2 r10.50 - 0.35 0.80 - - 0.35 0.80 0.200.74 - 0.50 1.00 - - 0.50 1.00 0.201.00 1.02- 0.70 1.40 - - 0.70 1.40 0.201.20 - 0.85 1.70 - - 0.85 1.70 0.201.25 1.27- 0.90 1.70 - - 0.90 1.80 0.201.30 - 0.95 1.80 - - 0.95 1.80 0.20生 产 培 训 教 案1.42 - 1.05 1.90 - - 1.05 2.00 0.301.50 1.521.25
21、1.10 2.00 3.00 4.00 1.10 2.10 0.301.60 1.631.30 1.20 2.10 3.10 4.10 1.20 2.20 0.301.78 1.801.45 1.30 2.40 3.80 5.20 1.30 2.60 0.401.83 1.50 1.35 2.50 3.90 5.30 1.35 2.60 0.401.90 1.55 1.40 2.60 4.00 5.40 1.40 2.70 0.401.98 2.001.65 1.50 2.70 4.10 5.50 1.50 2.80 0.402.08 2.101.75 1.55 2.80 4.20 5.60
22、1.55 2.90 0.402.20 1.85 1.60 3.00 4.40 5.80 1.65 3.00 0.402.26 1.90 1.70 3.00 4.40 5.80 1.70 3.10 0.402.30 2.341.95 1.75 3.10 4.50 5.90 1.75 3.10 0.402.40 2.05 1.80 3.20 4.60 6.00 1.80 3.30 0.502.46 2.10 1.85 3.30 4.70 6.10 1.85 3.40 0.502.50 2.15 1.85 3.30 4.70 6.10 1.85 3.40 0.50生 产 培 训 教 案2.62 2.
23、652.25 2.00 3.60 5.00 6.40 2.00 3.80 0.602.70 2.30 2.05 3.60 5.00 6.40 2.05 3.80 0.602.80 2.40 2.10 3.70 5.10 6.50 2.10 3.90 0.602.92 2.95 2.50 2.20 3.90 5.30 6.70 2.20 4.00 0.603.00 2.60 2.30 4.00 5.40 6.80 2.30 4.00 0.603.10 2.70 2.40 4.10 5.50 6.90 2.40 4.10 0.603.50 3.05 2.65 4.60 6.00 7.40 2.65
24、 4.70 0.603.53 3.553.10 2.70 4.80 6.20 7.60 2.70 5.00 0.803.60 3.15 2.80 4.80 6.20 7.60 2.80 5.10 0.804.00 3.50 3.10 5.20 6.90 8.60 3.10 5.30 0.804.50 4.00 3.50 5.80 7.50 9.20 3.50 5.90 0.805.00 4.40 4.00 6.60 8.30 10.22 4.00 6.70 0.805.33 5.304.70 4.30 7.10 8.80 10.50 4.30 7.30 1.205.50 4.80 4.50 7
25、.10 8.80 10.50 4.50 7.30 1.205.70 5.00 4.60 7.20 8.90 10.60 4.60 7.40 1.206.00 5.30 4.90 7.40 9.10 10.80 4.90 7.60 1.20生 产 培 训 教 案6.50 5.70 5.40 8.00 9.70 11.40 5.40 8.20 1.206.99 7.00 6.10 5.80 9.50 12.00 14.50 5.80 9.70 1.507.50 6.60 6.30 9.70 12.20 14.70 6.30 9.90 1.508.00 7.10 6.70 9.80 12.30 14
26、.80 6.70 10.00 1.508.40 7.50 7.10 10.00 12.50 15.00 7.10 10.30 1.509.00 8.10 7.70 10.60 13.10 15.60 7.70 10.90 2.009.50 8.60 8.20 11.00 13.50 16.00 8.20 11.40 2.0010.00 9.10 8.60 11.60 14.10 16.60 8.60 12.00 2.5012.00 11.00 10.60 13.50 16.00 18.50 10.60 14.00 2.50断面直径 实际内径 断面直径 实际内径公称外径D公称内径d d0 d1
27、允差公称外径D公称内径dd0 d1 允差5 2 1.7 27 22 21.56 3 2.7 28 23 22.57 41.90.083.70.1230 253.100.1024.50.20生 产 培 训 教 案8 5 4.7 32 27 26.59 6 5.7 34 29 28.510 7 6.7 35 30 29.511 8 7.7 37 32 31.512 9 8.7 38 33 32.513 10 9.7 40 35 34.5(14) 11 10.7 42 37 36.514 10 9.6 44 39 38.515 11 10.6 45 40 39.516 12 11.6 50 45 4
28、4.518 14 13.6 55 50 49.519 15 14.6 60 55 54.520 16 15.6 63 58 57.522 18 17.6 65 60 59.524 20 19.6 68 63 62.525 21 20.6 70 65 64.526 222.40.0921.60.1375 70 69.5(26) 21 20.5 0.20 80 75 74.585 80 79.5 (55) 45 44.490 85 84.5 60 50 49.495 90 89.5 63 53 52.4100 95 94.4 65 55 54.4105 1003.10.1099.50.4070 6
29、05.70.1459.40.40生 产 培 训 教 案110 105 104.5 73 63 62.4115 110 109.5 75 65 64.4120 115 114.5 80 70 69.4125 120 119.5 85 75 74.4130 125 124.5 90 80 79.4135 130 129.5 95 85 84.4140 135 134.5 100 90 89.4145 140 139.5 105 95 94.4150 145 144.5 110 100 99.4155 150 149.5 115 105 104.4160 155 154.5 120 110 109.
30、4165 160 159.50.50125 115 114.428 22 21.6 130 120 119.430 24 23.6 135 125 124.431 25 24.6 140 130 129.432 26 25.6 145 135 134.434 28 27.6 150 140 139.435 29 28.6 155 145 144.436 30 29.6 160 150 149.40.5038 32 31.6 165 155 154.340 34 33.6 170 160 159.341 35 34.6 175 165 164.342 363.50.1135.60.20180 1
31、70 169.30.80生 产 培 训 教 案44 38 37.6 185 175 174.345 39 38.6 190 180 179.346 40 39.6 195 185 184.348 42 41.6 200 190 189.350 44 43.6 205 195 194.351 45 44.6 210 200 199.354 48 47.6 220 210 209.355 49 48.6 230 220 219.356 50 49.6 240 230 229.3(50) 40 39.4 0.40 250 240 239.3260 250 249.3 290 275 274.1270
32、 260 259.3 295 280 279.1280 270 269.3 300 285 284.1290 280 279.3 305 290 289.1300 2905.70.40289.31.00315 300 299.3170 155 154.1 320 305 304.3175 160 159.1 330 315 314.3180 165 164.1 335 320 319.3185 170 169.1 350 335 334.3190 175 174.1 355 340 339.3195 180 179.1 360 345 344.3200 185 184.1 375 360 35
33、9.3205 1908.60.16189.10.80380 3658.60.16364.31.00生 产 培 训 教 案210 195 194.1 390 375 374.3215 200 199.1 395 380 379.3220 205 204.1 400 385 384.3225 210 209.1 415 400 399.3230 215 214.1 420 405 404.3235 220 219.1 450 435 434.3240 225 224.1 480 465 464.3245 230 229.1 500 485 484.31.20250 235 234.1 255 24
34、0 239.1 260 245 244.1 265 250 249.1 275 260 259.1 280 265 264.11.00d1 d2 d1 d2 d1 d2内径公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.15内径公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.15内径公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.151.80 * 8.50 * * 26.5 * * * 2.00 * 8.75 * * 28.0 * * * 2.24 * 9.00 * * 30.00.22* * *
35、2.50 * 9.50 * * 31.5 * * * 2.800.13* 10.00.14* * 32.50.30* * * 生 产 培 训 教 案3.15 * 10.6 * * 33.5 * * * 3.55 * 11.2 * * 34.5 * * * 3.75 * 11.8 * * 35.5 * * * 4.00 * 12.5 * * 36.5 * * * 4.50 * 13.2 * * 37.5 * * * 4.87 * 14.0 * * 38.7 * * * 5.00 * 15.0 * * 40.0 * * * * 5.15 * 16.0 * * 41.2 * * * * 5.30 *
36、 17.0 * * 42.5 * * * * 5.60 * 18.00.17* * * 43.7 * * * * 6.00 * 19.0 * * * 45.0 * * * * 6.30 * 20.0 * * * 46.2 * * * * 6.70 * 21.2 * * * 47.5 * * * * 6.90 * 22.4 * * * 48.7 * * * * 7.10 * * 23.6 * * * 50.0 * * * * 7.50 * * 25.0 * * * 51.5 * * * 8.000.14* * 25.80.22* * * 53.00.45* * * d1 d2 d1 d2 d1
37、d2内径 公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.15内径 公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.15内径 公差1.800.082.650.093.550.105.300.137.000.1554.5 0.45 * * * 132 0.90 * * * * 325 2.10 *生 产 培 训 教 案56.0 * * * 136 * * * 335 * *58.0 * * * 140 * * * * 345 *60.0 * * * 145 * * * 355 * *61.5 * * * 150 * * * * 36
38、5 *63.0 * * * 155 * * * 375 * *65.0 * * * 160 * * * * 387 *67.0 * * * 165 * * * 400 * *69.0 * * * 170 * * * * 412 *71.0 * * * 175 * * * 425 *73.0 * * * 180 * * * * 437 *75.0 * * * 185 * * * 450 *77.5 * * 190 * * * 462 *80.0 * * * 195 * * * 475 *82.5 * * 200 * * * 487 *85.0 * * * 206 * 5002.60*87.5 *
39、 * 212 * * 515 *90.0 * * * 218 * 530 *92.5 * * 224 * * 545 *95.0 * * * 230 * 560 *97.5 * * 236 * * 580 *100 * * * 243 * 600 *103 * * 2501.20* * 615 *1060.65* * * 258 1.60 * 6303.20*生 产 培 训 教 案109 * * * 265 * * 650 *112 * * * * 272 * 6703.80*115 * * * 280 * * 118 * * * * 290 * 122 * * * 300 * * 125 * * * * 307 * 1280.90* * * 315 * *
