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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

表 1 O 形橡胶密封圈工作压力、硬度、密封间隙的关系 2 背压
橡胶硬度 /HSA
工作压力 /MPa 70 80 90 背压多出现在油缸活塞密封背对背成对安装的单
密封间隙 /（半径，mm） 作用的唇形密封上，如图 5 所示。
0~5 0.15~0.10 0.20~0.15 0.25~0.15
5~10 0.10~0.06 0.15~0.08 0.15~0.10
10~15 0.06~0.03 0.08~0.06 0.10~0.08
15~20 0.03~0.02 0.06~0.04 0.08~0.06

表 2 Y 形橡胶密封圈工作压力、硬度、密封间隙的关系
橡胶硬度 /HSA
70~80 80~90
工作压力 /MPa Y 形橡胶密封圈断面宽度
3~6 8~12 3~6 8~12
密封间隙 /（半径，mm） 图 5 Y 形圈成对安装使用示意图
0~2.5 0.09~0.24 0.24~0.45 0.1~0.28 0.28~0.52
2.5~8.0 0.05~0.12 0.12~0.20 0.0~0.18 0.18~0.31 背压的形成是由于有微量泄漏而在 A 区域逐渐形
8.0~16 0.02~0.09 0.08~0.15 0.0~0.12 0.09~0.18 成积油，当积油受密封唇口限制，不能及时回流型腔，
16~32 - - 0.0~0.08 0.08~0.12
而逐渐充满 A 区域时，就形成了压力传递区，在压力
通常消除间隙挤出有以下办法 ： 的作用下就形成压力的传递 ：压力 P 1 → 密封件 1→A
（1）采用更高硬度的胶料。 区域 → 密封件 2（或压力 P 2 → 密封件 2→A 区域 →
（2）降低工作压力，尤其是要减少高压冲击和压 密封件 1），这时压力作用于密封件的背部，密封件被
力波动，考虑缓冲装置。
推向无压力或低压力的一侧，相对薄弱的唇部受压，
（3）提高配合间隙的配合精度，以及配合件的几 这一过程反复进行，支承唇边（静唇边）首先折叠疲
何精度和刚性，尽量减小配合间隙。 劳失效，进而密封唇边（动唇边）被反复挤入间隙，
（4）使 用挡 圈，对 于 O 形 橡胶密 封 圈， 在 压力 造成唇边整圈撕裂破坏。形成背压的原因是泄漏导致
≥ 10 MPa 时，单向受压如图 3(a) 所示，在无压力或
A 区域形成积油，泄漏的出现有 3 方面的原因 ：
低压力的一侧加一个挡圈，双向受压如图 3(b) 所示， （1）配合件的尺寸或几何精度不合要求，材料组
加两个挡圈。对于 Y 形橡胶密封圈，在压力≥ 16 MPa 织有缺陷等。
时，如图 4 所示，在无压力或低压力的一侧加一个挡
（2）使用中异常高压或压力波动，行程过长、速
圈。使用挡圈的实质也是减小密封间隙，挡圈的材料 度过高或速度差过大，温度异常或介质中有杂质。
多为尼龙或填充 PTFE，硬度比橡胶密封件高，和配 （3）密封件的材料或结构尺寸有问题，或在贮存、
合件的间隙很小，但在较高压力作用下又能产生变形，
装配等过程被划伤。
几乎可以封闭密封间隙。无论采取哪种方式，需要综 消除背压危害的方法通常有 ：
合考虑加工能力和经济成本。 （1）在沟槽上开泄压孔或使用带泄压孔金属支承
环；
（2）在密封件的支承唇边（静唇边）端面加工泄
压槽 ；
（3）改变密封形式，采用双向密封，如格来圈一
类的密封形式等。
图 3 O 形橡胶密封圈使用挡圈

3 密封件老化
橡胶密封件的老化通常有 3 种情况 ：
（1）贮存过程中在氧或臭氧及光（紫外线辐射）、
热等的作用下，发生进一步交联或降解（和橡胶类型
有关），出现表面龟裂、弹性下降、硬度增大、伸长率
图 4 Y 形圈配合挡圈使用
下降或发粘变软、强度下降等现象，应对办法是保存

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