什么是Y型密封圈

英文名：Y-type rubber seal；Y-packing往復運動用橡膠密封的一種，斷面為Y形，簡稱“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)簡單、密封效果好，在壓力增加時有自封作用，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 ℃的場合。

Y形密封圈又稱唇性密封圈，它有較顯著的自緊作用，無液壓時其唇部與軸間產(chǎn)生初始接觸壓力，以保低壓密封其尾部車軸間保持一定的間隙，工作中壓力液對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

已標準化的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，兩個密封唇的長度相同，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)、外唇已有過盈，故在裝配時必須特別小心，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，適用于動力密封，內(nèi)唇細長而有過盈，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)計的，.密封的內(nèi)唇短而粗，成為較堅實的密封唇，甚至在零壓力也能保證密封。外唇細長而有過盈，保證了與溝槽底部堅實的貼合。

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的唇邊貼于密封副偶合面。無內(nèi)壓時，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，同時接觸應力增加。當內(nèi)壓再升高時，接觸壓力的分布形式和大小進一步改變，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壓力與流體壓力之和。Y形密封圈通過唇邊的作用將流體壓力有效作用于密封，其預壓力可以降到很小值，并且流體壓力越高，預壓力的效用越小，在高壓場合，預壓力的作用可以忽略不計。這時降低密封摩擦力是有利的，因為密封摩擦力與密封接觸壓力成正比。所以Y形密封圈在保證密封的同時，摩擦力小于擠壓型密封。

　　Y形密封圈主要用于往復密封，由其工作原理可知，Y形圈安裝時，唇口要對著壓力高的一側(cè)，才能發(fā)揮作用，所以Y形密封圈只能單向起作用。 當偶合件以工作速度作相對運動時，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；油膜在氣動密封中起密封作用。在液壓元件的往復運動中，運動件伸出與縮進時油膜厚度是不同的，這一油膜厚度差積聚會造成泄漏。

    所以，Y形圈正常工作時，也有極少量泄漏發(fā)生，往復速度大時，泄漏量大。這是因為往復速度大時，往復次數(shù)變得很頻繁，同時油膜的流體動力作用使油膜厚度增加，形成了油膜的快速積聚作用。當工作油的粘度增大時，油膜厚度因此增加，往復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)備在低溫下啟動時，運動開始時的泄漏較大，隨著運動過程中因各種損失引起溫度升高，泄漏量會逐漸減少。

　　活塞在往復形成中的泄漏情況是不同的。當內(nèi)壓較低時，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。當內(nèi)壓足夠大時（約大于7.5MPa），泄漏不再隨內(nèi)壓而變化。 當Y形密封圈內(nèi)壓p1較低時，摩擦力隨內(nèi)壓增大而增大。當內(nèi)壓足夠大時，摩擦力不再有很大變化。如潤滑良好，甚至有下降趨勢。國外關(guān)于Y形圈的起動摩擦試驗結(jié)果表明起動摩擦與停車時間關(guān)系不大，這是與O形圈的區(qū)別。 這對于斷續(xù)運動的機械是極為有利的。同時在內(nèi)壓較低時，起動摩擦隨內(nèi)壓得增大而增大，當內(nèi)壓超過5MPa時，起動摩擦將與內(nèi)壓無關(guān)。所以對于高壓斷續(xù)的機械，不會有起動摩擦過大的問題。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補償能力。

Y型密封圈

Y形密封圈的改形和發(fā)展  

      隨著液壓、氣動對密封越來越高的要求，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)計方案，特別是氣動技術(shù)的發(fā)展，小型氣缸廣泛應用于 各種設(shè)備中，Y 形密封圈也有小型化的趨勢。此外，氣動系統(tǒng)的發(fā)展對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。 許多國家開發(fā)出了可裝于整體式溝槽的內(nèi)、外徑對稱的小截面Y 形密封圈，Y 形密封圈的截面尺寸也越來越小。

　　(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)計了一個副唇，每次往復運動后，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)或潤滑液)。隨著往復運動次數(shù)的增多， 殘留液體將充滿主，副唇間，形成特殊的‘圍困區(qū)’。當主唇處于工作狀態(tài)時， 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，副唇與 偶合面的接觸應力也遠遠大于主唇與偶合面的接觸應力。因此，當軸外伸時迫使 ‘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?！畤^(qū)’內(nèi)的壓力越高，則副唇對偶合面接觸應力越大，密封性 能也就越好。這種形式的密封圈常用于軸密封。因為軸用密封泄漏直接流至元件外部，對密封性要求很高。但如果密封性很高，普通Y 形圈的密封唇將油膜完全刮掉， 唇后部的潤滑狀態(tài)便會惡化，加劇磨損。帶有副唇的Y 形密封圈在主、副唇間 形成潤滑油槽，較好的解決了這個矛盾。

　　(2)、鑲嵌擋圈的Y 形圈對于工作壓力超過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合在一個密封件上，簡化了密封裝 置。這種復合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 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防塵唇，可以看成將Y形密封圈與防塵圈復合在一個密封件上。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壓形密封之間 的結(jié)構(gòu)形式?？蓪⑵湟暈閮蓚€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，只需使用一個便可實現(xiàn)雙向密封，所以又稱為雙向H 形密封圈，有利于簡化密封裝置，減小液壓元件的尺寸。但H形密封圈總有一個唇邊反向受壓，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，減小了Y 形密封圈的尺寸。只需使用一個H 形密封圈，便可獲得雙向密封，且可縮短活塞長度，降低動力缸的價格。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，可以適應不同的工作壓力。

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