活塞杆用密封结构与密封圈是往复运动执行机构中的关键零部件。它不仅关系到泄漏问题,而且还将影响到整个机器设备的性能与寿命。活塞杆在往复运动执行机构中,主要承受一定的轴向力,并以一定的速度往复运动来对外作功。随着科学技术与工业的发展,对往复运动的要求愈来愈高,特别是在高压、高速运动的情况下,活塞杆用密封结构与密封圈问题显得尤为重要。我们在工程设计中,多次采用了高压、高速、低摩擦力的杆用密封结构与密封圈,现介绍如下。
1　常用的活塞杆用密封结构与密封圈常用活塞杆用密封结构与密封圈如图1所示,密封圈材质与使用条件见表1。
表1　密封圈材质与使用条件序号,类型,使用条件
材质,工作温度/℃,允许速度
/m,.,s-1,工作压力
/MPa
1,O形圈,氯丁,-30°,～,110°,,≤ ,≤5
丁睛,-40°,～,110°,,≤ ,≤5
氟橡胶,-40°,～,200°,,≤ ,≤5
2,O,档圈,氟橡胶,-40°,～,200°,,≤ ,≤35
3,Y形,聚胺脂,-40°,～,80°,,≤ ,≤16
丁睛,纤维,-35°,～,100°,,≤1,≤20
4,YX形,聚胺脂,-40°,～,80°,,≤ ,≤16
丁睛,纤维,-35°,～,100°,,≤1,≤
5,V形,丁睛,纤维,-35°,～,100°,,≤1,≤40由表1可以看出,常用的杆用密封结构与密封圈其允许运动速度都比较低,因此广泛用于运动速度要求不高的场合,如工程机械、冶金设备及轻工、农业机械的液压设备中。
2　高压、高速、低摩擦活塞杆用密封结构与密封圈随着能源、矿山、冶金、铁路、公路及建筑工业的发展,常常遇到高压、高速、低摩擦活塞杆用密封结构与密封圈。它们通常被称为“组合式密封”。如图2和表2所示。
图2
表2　活塞杆用密封圈
序号
工作条件
类型
材质
工作温度/℃
允许速度
/m,.,s-1
工作压力
/MPa
1
斯特封
填充聚四氟乙烯
-50°,～,225°,
≤15
≤70
2
格来圈,填充聚四氟乙烯
-50°,～,225°,
≤15
≤70
3
斯来圈,填充聚四氯乙烯
-50°,～,225°,
≤15
≤70
这种密封结构的特点：（1）为组合式密封,由O形圈产生预应力,对初始状态及工作中起补偿作用。(2)摩擦力小,由于填充如石墨、铜粉、碳钎维、玻钎等添加剂,降低了摩擦阻力,提高了耐磨性,其摩擦系数f