什么是Y型密封圈

英文名：Y-type rubber seal；Y-packing往復(fù)運(yùn)動(dòng)用橡膠密封的一種，斷面為Y形，簡(jiǎn)稱“Y形密封”。

Y型密封圈一般用于液壓或氣壓傳遞的操作系統(tǒng)，在活塞、活塞桿、缸體部位起密封作用。可由高硬度丁腈橡膠模壓制成，或用聚氨酯橡膠澆注成型，也可做成夾布組合型。此種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封效果好，在壓力增加時(shí)有自封作用，但在高壓下純橡膠制品根部易擠出。一般純橡膠型Y形密封適用于油壓小于16 MPa、線速度小于0.5 m·s-1、溫度為-30～120 ℃的場(chǎng)合。

Y形密封圈又稱唇性密封圈，它有較顯著的自緊作用，無(wú)液壓時(shí)其唇部與軸間產(chǎn)生初始接觸壓力，以保低壓密封其尾部車(chē)軸間保持一定的間隙，工作中壓力液對(duì)Y型圈的谷部唇口發(fā)生徑向壓力使唇口與軸增加接觸壓力，同時(shí)把Y形圈推向右方，消滅Y型圈與軸的間隙，從而因自緊作用得到良好密封。

Y型密封圈

Y形密封圈有哪些分類

已標(biāo)準(zhǔn)化的Y形密封圈可分為下列三類：

A:L1用Y形橡膠密封圈;活塞桿密封腔體用。這是一種普通型密封圈，兩個(gè)密封唇的長(zhǎng)度相同，這樣的Y形密封圈，既可適用于活塞桿，又可適用于活塞的密封。由于內(nèi)、外唇已有過(guò)盈，故在裝配時(shí)必須特別小心，以防唇口受到損傷或翻邊。

B:活塞密封腔體L2用Y形橡膠密封圈，這是為活塞密封而設(shè)計(jì)的。這種密封可以采用不同密封唇和密封角。外唇比較短，適用于動(dòng)力密封，內(nèi)唇細(xì)長(zhǎng)而有過(guò)盈，保證了溝槽底部緊密配合。

C:活塞桿密封腔體L2用橡膠密封圈，這類密封圈為活塞桿和柱塞密封而設(shè)計(jì)的，.密封的內(nèi)唇短而粗，成為較堅(jiān)實(shí)的密封唇，甚至在零壓力也能保證密封。外唇細(xì)長(zhǎng)而有過(guò)盈，保證了與溝槽底部堅(jiān)實(shí)的貼合。

這類Y型橡膠密封圈，內(nèi)徑在40mm以上的可以直接安裝在溝槽式密封腔內(nèi)。對(duì)于嬌笑規(guī)格的密封圈，必須具有由軸上裝入密封圈的條件。Y形橡膠密封圈可適用于液壓油、水和乳化液等介質(zhì)，允許使用溫度為-30～100℃與V形圈相比，Y形密封圈只需要一個(gè)圈就能有效地封住很高的內(nèi)壓，并可以不用支撐環(huán)和壓環(huán)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在中壓領(lǐng)域，它可以取代V

Y型密封圈

Y形密封圈的密封原理

　　Y形密封圈依靠其張開(kāi)的唇邊貼于密封副偶合面。無(wú)內(nèi)壓時(shí)，僅僅因唇尖的變形而產(chǎn)生很小的接觸壓力。在密封的情況下，與密封介質(zhì)接觸的每一點(diǎn)上均有與介質(zhì)壓力相等的法向壓力，所以唇形圈底部將受到軸向壓縮，唇部受到周向壓縮，與密封面接觸變寬，同時(shí)接觸應(yīng)力增加。當(dāng)內(nèi)壓再升高時(shí)，接觸壓力的分布形式和大小進(jìn)一步改變，唇部與密封面配合更緊密，所以密封性更好，這就是Y形圈的“自封作用”。

    由于這種自封作用，一個(gè)Y形圈能有效的封住32MPa的高壓。 壓力賦能型密封的有效密封壓力等于預(yù)壓力與流體壓力之和。Y形密封圈通過(guò)唇邊的作用將流體壓力有效作用于密封，其預(yù)壓力可以降到很小值，并且流體壓力越高，預(yù)壓力的效用越小，在高壓場(chǎng)合，預(yù)壓力的作用可以忽略不計(jì)。這時(shí)降低密封摩擦力是有利的，因?yàn)槊芊饽Σ亮εc密封接觸壓力成正比。所以Y形密封圈在保證密封的同時(shí)，摩擦力小于擠壓型密封。

　　Y形密封圈主要用于往復(fù)密封，由其工作原理可知，Y形圈安裝時(shí)，唇口要對(duì)著壓力高的一側(cè)，才能發(fā)揮作用，所以Y形密封圈只能單向起作用。 當(dāng)偶合件以工作速度作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在密封唇與滑移面之間形成一層密封油膜，油膜的存在可改善密封圈的摩擦條件，減小磨損；油膜在氣動(dòng)密封中起密封作用。在液壓元件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)件伸出與縮進(jìn)時(shí)油膜厚度是不同的，這一油膜厚度差積聚會(huì)造成泄漏。

    所以，Y形圈正常工作時(shí)，也有極少量泄漏發(fā)生，往復(fù)速度大時(shí)，泄漏量大。這是因?yàn)橥鶑?fù)速度大時(shí)，往復(fù)次數(shù)變得很頻繁，同時(shí)油膜的流體動(dòng)力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速積聚作用。當(dāng)工作油的粘度增大時(shí)，油膜厚度因此增加，往復(fù)速度所造成的泄漏量也增大。但是由于液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低，所以液壓設(shè)備在低溫下啟動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的泄漏較大，隨著運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因各種損失引起溫度升高，泄漏量會(huì)逐漸減少。

　　活塞在往復(fù)形成中的泄漏情況是不同的。當(dāng)內(nèi)壓較低時(shí)，抽出行程中的泄漏量隨內(nèi)壓增大而增大；壓入行程中隨內(nèi)壓增大而減小。當(dāng)內(nèi)壓足夠大時(shí)（約大于7.5MPa），泄漏不再隨內(nèi)壓而變化。 當(dāng)Y形密封圈內(nèi)壓p1較低時(shí)，摩擦力隨內(nèi)壓增大而增大。當(dāng)內(nèi)壓足夠大時(shí)，摩擦力不再有很大變化。如潤(rùn)滑良好，甚至有下降趨勢(shì)。國(guó)外關(guān)于Y形圈的起動(dòng)摩擦試驗(yàn)結(jié)果表明起動(dòng)摩擦與停車(chē)時(shí)間關(guān)系不大，這是與O形圈的區(qū)別。 這對(duì)于斷續(xù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械是極為有利的。同時(shí)在內(nèi)壓較低時(shí)，起動(dòng)摩擦隨內(nèi)壓得增大而增大，當(dāng)內(nèi)壓超過(guò)5MPa時(shí)，起動(dòng)摩擦將與內(nèi)壓無(wú)關(guān)。所以對(duì)于高壓斷續(xù)的機(jī)械，不會(huì)有起動(dòng)摩擦過(guò)大的問(wèn)題。密封唇邊磨損后，因介質(zhì)壓力的作用，唇邊具有一定的自動(dòng)補(bǔ)償能力。

Y型密封圈

Y形密封圈的改形和發(fā)展  

      隨著液壓、氣動(dòng)對(duì)密封越來(lái)越高的要求，Y 形圈的結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了許多改形Y 形圈設(shè)計(jì)方案，特別是氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，小型氣缸廣泛應(yīng)用于 各種設(shè)備中，Y 形密封圈也有小型化的趨勢(shì)。此外，氣動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)Y 形密 封圈提出了小型化的要求，為了減少零件數(shù)、方便安裝，提出了整體式溝槽要求。 許多國(guó)家開(kāi)發(fā)出了可裝于整體式溝槽的內(nèi)、外徑對(duì)稱的小截面Y 形密封圈，Y 形密封圈的截面尺寸也越來(lái)越小。

　　(1)、帶有副唇的Y 形密封圈帶有副唇的Y 形密封圈的結(jié)構(gòu)在主密封唇的后側(cè)，設(shè)計(jì)了一個(gè)副唇，每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后，從主唇面泄漏的油膜，由副唇刮取， 在主，副唇間殘留下微量液體(工作介質(zhì)或潤(rùn)滑液)。隨著往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)的增多， 殘留液體將充滿主，副唇間，形成特殊的‘圍困區(qū)’。當(dāng)主唇處于工作狀態(tài)時(shí)， 由于‘圍困區(qū)’內(nèi)液體不可壓縮，其間壓力高于工作腔內(nèi)的壓力。此時(shí)，副唇與 偶合面的接觸應(yīng)力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主唇與偶合面的接觸應(yīng)力。因此，當(dāng)軸外伸時(shí)迫使 ‘圍困區(qū)’內(nèi)的液體壓回工作腔，從而形成了可靠的密封狀態(tài)，提高了Y 形密 封圈的性能。‘圍困區(qū)’內(nèi)的壓力越高，則副唇對(duì)偶合面接觸應(yīng)力越大，密封性 能也就越好。這種形式的密封圈常用于軸密封。因?yàn)檩S用密封泄漏直接流至元件外部，對(duì)密封性要求很高。但如果密封性很高，普通Y 形圈的密封唇將油膜完全刮掉， 唇后部的潤(rùn)滑狀態(tài)便會(huì)惡化，加劇磨損。帶有副唇的Y 形密封圈在主、副唇間 形成潤(rùn)滑油槽，較好的解決了這個(gè)矛盾。

　　(2)、鑲嵌擋圈的Y 形圈對(duì)于工作壓力超過(guò)25MPa 的Y 形密封圈，為保證其使用壽命，防止密封圈的根部被擠入間隙而被咬壞，可在Y 形圈沿滑移面 根部處鑲嵌擋圈，靠唇的大部分是橡膠，底部鑲嵌有剛性較高的塑料材料;如聚 四氟乙烯、聚酰胺，起擋圈作用，同時(shí)有利于防止Y 形圈扭轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)將Y 形密封圈的密封功能和擋圈的防擠出功能復(fù)合在一個(gè)密封件上，簡(jiǎn)化了密封裝 置。這種復(fù)合Y 形圈，耐壓范圍0~32MPa，而且摩擦阻力小，抗擊出性能良好。 起擋圈作用的硬環(huán)截面形狀有平行、方形、角形、L 形、U 形等，有些結(jié)構(gòu)同時(shí) 帶有密封棱邊。

　　(3)、帶防塵圈的Y形密封圈，在Y 形密封圈后部增加了一個(gè)防塵唇，可以看成將Y形密封圈與防塵圈復(fù)合在一個(gè)密封件上。這種密封圈的材料主要考慮Y 形密封圈的要求采用橡膠。

　　(4)、雙向H形密封圈H 形密封圈是一種介于唇形密封和預(yù)壓形密封之間 的結(jié)構(gòu)形式。可將其視為兩個(gè)唇形密封圈背靠背的組合一體(也可看成擠壓型的X 形圈的變形)。這種結(jié)構(gòu)用于活塞缸密封，只需使用一個(gè)便可實(shí)現(xiàn)雙向密封，所以又稱為雙向H 形密封圈，有利于簡(jiǎn)化密封裝置，減小液壓元件的尺寸。但H形密封圈總有一個(gè)唇邊反向受壓，容易引起唇邊擠入間隙而損壞，所以一般的H形密封圈不能耐高壓，只適用于氣動(dòng)密封或5MPa 以下的低壓系統(tǒng)中。有一種耐壓型H 形密封圈，它將唇部加厚，這樣即使承受流體壓力，唇部 變形和很小。而且，中間部分比兩側(cè)唇部窄，使密封圈與密封面之間有一個(gè)間隙， 可造成流體壓力作用，防止向背壓一側(cè)的變形，避免唇部被擠入間隙。使用耐壓H形密封圈在保證密封性、耐壓性的同時(shí)，減小了Y 形密封圈的尺寸。只需使用一個(gè)H 形密封圈，便可獲得雙向密封，且可縮短活塞長(zhǎng)度，降低動(dòng)力缸的價(jià)格。H形密封圈在高壓下使用，需要擋圈支撐，以消除擠出現(xiàn)象。改變擋圈的組 成和結(jié)構(gòu)方式，可以適應(yīng)不同的工作壓力。

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