旋转式密封系统应用

应用描述:液压泵


  • 轴直径:0.750”±.001

  • 内孔直径:外径0.753”±.001

  • 150 psi液压油

  • 0.103”截面Quad-Ring®品牌密封垫


app_quad-ring_brand_rotary_seal_1.jpg

密封圈规格
横截面轴槽深度“D”+0.005/-0.000

Q4102 - Q4178

0.103 ±.003

0.110


1. 计算沟槽尺寸

沟槽直径=最小轴直径+(2×最小截面宽)-0.004”

沟槽直径=0.749+(2×0.100)-0.004

沟槽直径=0.945英寸±0.001


2. 沟槽宽度=0.110”-0.000/+.005

3. 计算最小沟槽截面积

最小沟槽截面积=((最小沟槽直径-最大内孔直径)/2)×沟槽宽度

最小沟槽截面积=((0.944-0.754)/2)×0.115

最小沟槽截面积=0.0109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=(最大截面宽)2×0.8215

最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积=0.1062×0.8215

最大Quad-Ring®品牌密封垫截面积=0.0092平方英寸


5. 比较最小沟槽截面积与最大密封垫截面积

在该应用中,最大积密封垫截面积小于最小沟槽截面积;所有方面均表现正常。


6. 计算最小和最大密封压缩率


app_quad-ring_brand_rotary_seal_2.jpg


这些计算处理两种最差情形的累积误差,包括杆轴,以确定最大和最小密封垫压缩率。




最大密封垫压缩率=


  • 最大密封垫压缩率=1-(最小沟槽深度/最大密封垫截面宽)

  • 最小沟槽深度=(最小沟槽直径-最大内孔直径)/2

  • 最小沟槽深度=(0.944-0.754)/2

  • 最小沟槽深度=0.095

  • 最大密封垫挤压率=1-(0.095/0.106)

  • 最大密封垫压缩率=10.3%

  • 最小密封垫压缩率=1-(最大沟槽深度/最小密封垫截面宽)

  • 最大沟槽深度=((最大沟槽直径-最大内孔直径)/2)+(最大内孔直径-最小杆径)

  • 最大沟槽深度=((0.946-0.754)/2)+(0.754-0.749)

  • 最大沟槽深度=0.096+0.005

  • 最大沟槽深度=0.101

  • 最小密封压缩率=1-(0.101/0.100)

  • 最小密封压缩率=-1.0%


在该应用中,如果每个尺寸均采用最差情况的允差,活塞侧面施加负荷,则密封垫会泄露。

为了避免这些问题:

1. 减少内孔与活塞之间的间隙

2. 减少内孔与活塞的允差

3. 用更大截面的Quad-Ring®品牌密封垫,吸收额外允差

4. 支撑活塞,使之无法移出中心


7. 计算最大间隙,评估可能的挤出问题


  • 最大间隙=最大内孔直径-最小杆直径

  • 最大间隙=0.754-0.749

  • 最大间隙=0.005”(径向0.0025”)


该应用使用0.0025”的最大间隙,必须承受150 psi,同时不挤出Quad-Ring®品牌密封垫,请参见间隙表格。150 psi下70 A型邵氏硬度能承受.009的最大间隙,所以70A型邵氏硬度能正常工作。对步骤6中的最小密封压缩率问题做出改进,还会减少密封挤出的任何可能问题。


8. 选择密封垫尺寸

对于所有旋转杆密封垫应用,选择内径大于最大轴直径的Quad-Ring®品牌密封垫。

零件内径>=0.751”

Quad-Ring®品牌密封垫尺寸=4117

 

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