挡圈,加?还是不加?(一文掌握O形密封圈结构加装挡圈的规定)

发布时间:2025-10-29

一、挡圈的类型

矩形整体型

矩形切口型

凹面整体型

凹面切口型

螺旋型

二、加装挡圈的规定

1)欧美学者著作1

Fluid Sealing Technology-principles and applications, Heinz K. Muller()&Bernard S. Nau.(美),规定:

可以不使用挡圈的情况包括:

①密封间隙0.2mm,压力低于8MPa

②密封间隙0.1mm,压力低于15MPa

2)欧美学者著作2

SEALS AND SEALING HANDBOOK R.H. Waring(英),规定:

两种应使用挡圈的情况包括:

①压力大于10MPa时,加大压缩量或加设挡圈是很有必要的。此压力下,如果有振动或压力波动,更应该加设挡圈。

②设计时尽量使得压力方向和摩擦力同向,若不能保证,则压力达到7MPa10MPa时,应设置挡圈。

3)国家标准

GB/T 3452.4-2020 液压气动用O形橡胶密封圈第4部分:抗挤压环(挡环),规定:

在超过100℃的高温下,即使压力低于10MPa,也有必要使用挡环。在一些特定的工作条件下,无论温度和压力是多少,都需要使用挡环。这种工作条件宜由密封圈的供应商在设计阶段进行研讨。

矩形整体型——在尺寸较小或是封闭的沟槽中安装困难,但在任何温度和压力下都能够对O形圈提供保护。在系统压力超过25MPa和温度高于135时,应选择矩形整体型挡环。

矩形切口型挡圈——比矩形整体型易于安装,系统压力在15MPa~20MPa的范围内,能够对O形圈提供较好的保护,甚至压力在20MPa以上,矩形切口型也能对O形圈提供较好的保护,因此矩形切口型挡环的应用最为广泛。

凹面整体型——类似于矩形整体型挡环,具有一个容纳O形圈的凹面,在较高的压力下能够较好的保持O形圈的形状不变。在自动安装场合不宜使用该类挡环。

凹面切口型——类似于矩形切口型挡环,具有一个容纳O形圈的凹面,在较高的压力下能够较好的保持O形圈的形状不变。在自动安装场合不宜使用该类挡环。

螺旋型——通常用于封闭的沟槽或因沟槽尺寸过小不便于安装且系统压力在10 MPa~20 MPa

4)航天标准

O形橡胶密封圈的选用和密封腔设计规范》航天标准 QJ 1035.2-1986,规定:

工作压力超过10MPa时,可采用带挡圈的密封腔结构。

5)航空标准

O形密封圈及密封结构的设计要求》航空标准 HB/Z 4-1995,规定:

为了阻止密封圈挤入间隙内,提高密封圈的使用寿命,在活动密封中或通常情况下的矩形槽固定密封中,当工作压力大于15MPa时,应采用保护挡圈。在其他的工作压力下亦可以加装保护圈。

密封圈一面受工作压力作用时,在工作压力相反的一面装一个保护圈,密封圈两面受工作压力作用时,则在密封圈的两侧各装一个保护圈。

为了促使密封槽尺寸标准化及维护方便,在各种情况下,即使仅在一个方向上承受压力,在每个密封槽中还是希望使用两个保护圈(小编理解,应该是为了防止挡圈装错方向,干脆装两个算了)。  

6)国内专著1

O型圈压缩率允许范围(%)——《密封》徐灝,冶金工业出版社,规定:

①挡圈的作用在于防止O形圈发生挤出现象,提高其使用压力。如果单向受压,则在承压侧装一个挡圈,如果双向受压,则用两个挡圈。

②对于静密封,内压在32MPa以下不用挡圈,超过此值设置挡圈。

7)国内专著2

《动态密封设计技术》刘令勋、刘英贵,中国标准出版社,规定:

①一般情况下,对于动密封,当工作压力超过10MPa时,就要在O形圈侧面加挡圈。如果单向受压,则在承压侧装一个挡圈,如果双向受压,则用两个挡圈。

②当压力脉动时,一般应使用挡圈,防止O形圈磨损加快。

③单动式活塞或柱塞用O形圈时,受单向压力作用,当活塞逆着压力方向运动时,会促成挤出现象,最好也使用挡圈。

看完以上内容,我相信大家对自己的密封结构是否要加挡圈,应该有一个基本的把握了吧!

 

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