活塞密封应用实例
应用实例:活塞Quad-Ring®品牌密封圈

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设备应用描述:液压气缸,美国常用单位(英寸)


  • 5”动态冲击行程

  • 活塞直径:2.992”±.002

  • 内孔直径:3.000” ±.002

  • 200 psi最大压力

  • 0.103”截面Quad-Ring®品牌密封圈

  • 无侧面负荷或离心力


密封圈尺寸横截面

动态密

密封深度“C”推荐值

静态密封

密封深度“C”推荐值

轴槽宽度

“D”(+0.005/-0.000)

Q4102 - Q4178

0.103 ±0.003

0.094

0.0890.115


1.  计算密封垫沟槽直径:

沟槽直径

=最大内孔直径-(2×动态沟槽深度)

=3.002-(2×0.094)

=2.814-0.000/+.002

(检索表中作为径向数值给出的沟槽深度数值)


2. 表中显示沟槽宽度为0.115-0.000/+0.005

3. 计算最小沟槽截面积:

最小沟槽截面积

=((最小内孔直径-最大沟槽直径)/2)×最小沟槽宽度

=((2.998-2.816)/2)×0.115

=0.0105平方英寸


4. 计算最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积:

最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积

=(最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积)2×0.8215

=(0.106)2×0.8215

=0.0092平方英寸


5. 比较最小沟槽截面积与最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积

在该应用中,最大密封垫截面积小于最小沟槽截面积,所以密封垫可以满足功能要求。


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6. 计算最小和最大密封压缩量

a. 最大密封压缩量=1-(最小沟槽深度/最大密封垫横截面)

最小沟槽深度=(最小内孔直径-最大沟槽直径)/2

=(2.998-2.816)/2

=0.091

最大密封压缩量=1-(0.091/0.106)=0.141

=14.1%

b. 最小密封压缩量=1-(最大沟槽深度/最小密封垫横截面)

最大沟槽深度=(最大内孔直径-最小沟槽直径)/2

最小密封挤压=1-(0.094/0.100)

=0.06

=6%

因此,该应用中,有足够的压缩量来维持密封。


7.  计算最大间隙,评估可能的挤出问题

最大径向间隙=(最大内孔直径-最小活塞直径)/2

=(3.002-2.990)/2

=0.006

从参考的间隙推荐表中查得,200 psi下70 A型邵氏硬度的Quad-Ring®品牌密封垫建议最大间隙为0.009。所以密封垫符合功能。


8. 选择密封垫尺寸

参考选择指南,找到标有0.103截面积密封垫的章节。由于在该应用中,需要在内孔上密封,所以查看对应的“内孔”一栏,检查3.000”内孔的密封垫尺寸。正确的密封垫为编号4-149(前缀4表示Quad-Ring®品牌密封垫)。注意密封垫内径为2.800±0.022。这会在下列内容中使用。


9. 计算安装时的密封垫延展度

延展度%=((安装时的密封面内径-最初密封垫内径)/最初密封垫直径)×100

=((沟槽直径-最初密封垫内径)/最初密封垫直径)×100

=((2.814-2.800)/2.800)×100

=(0.014/2.800)*100=.5%

该延展度较小,不会导致截面积显著减少。

 

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