“Ω”形胶圈密封机理研究

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1、“Q"形胶圈密封机理研究StudyonSeaUngMechanismofRubberQ—Apron沈阳飞机工业(集团)有限公司王志强周金磊惠飞渊【摘要】某型飞机座舱盖操纵作动筒安装两种“Q”形胶圈，在使用过程中发生过密封失效。通过对“Q”形胶圈密封机理的研究，提出了改进方法，并通过改进的实施，使作动筒达到了密封要求，对密封失效问题的解决起到了积极的作用。关键词：胶圈密封失效密封机理浸泡介质lABSTRACT】Twokindsof“Q”apronmountedonthecanopymanipukationactuator

2、ofaircraftisinValidinthecourse．Byresearchingtheapronsealingmechanism，aimproVementprogramisproposed．At1ast，meactuatorachieVesthesealingrequirementsthroughimproVementwhichplaysapositiVemleonsealfailureproblems．Keywords：RubberapronSealfailureSealingmechanismSoaking

3、medi啪DoI：10．16080^．issnl671-833x．2015．15．136密封技术应用于许多的机械设备中，密封的功能是防止泄漏。常见的气动密封形式有0形圈气动密封和唇形密封，这两种密封形式在技术上已相当成熟，对其密封机理也分析得非常透彻。“Q”形胶圈是我们接触的全新密封结构，想要了解这种结构的密封特点，应对这种新型密封形式进行技术分析，特别是在使用中发生过密封失效，有必要对其密封机理进行系统的研究。1结构介绍某型飞机座舱盖操纵作动筒气压腔内部安装有两种“Q”形的异形胶圈，用于活塞密封(缸封)的胶圈(简称1

4、18)，安装2件，用于活塞杆密封(轴封)的胶圈(简称119)，安装l件。118胶圈结构见图1，119胶圈结构形式与图l相似，只是密封工作面相反、向内，并且标注．nC的是胶圈内径尺寸≯34+×．J

5、-2015年第15期端一侧的“Q”形胶圈内形腔充进等压的气体。图1118胶圈结构图Fig．1RubberaprOnstrcuture图2“Q”形胶圈安装位置Fig．2Rubber“Q”一aprOninsta

6、IatiOnpOsItiOn2密封失效现象2．1胶料不同的影响使用“Q”形胶圈的初期，生产胶圈的材料是进口的二元乙丙橡胶，装配前将胶圈在某种仪表油中浸泡24h，再进行作动筒的装配，满足气密性要求。在材料国产化、将二元乙丙橡胶换成了三元乙丙橡胶后，采用相同的装配工艺，在气密试验及装机使用过程中，都发生了密封失效，即有

7、漏气现象发生。经对比发现，虽然“Q”形胶圈结构、尺寸不变，但经过某种仪表油中浸泡24h后，胶圈状态发生变化，用进口的二元乙丙橡胶生产的“n”形胶圈溶胀明显，胶圈尺寸有所放大，并且胶圈硬度较低；而用三元乙丙橡胶生产的“n”形胶圈溶胀不明显，胶圈尺寸未有效放大，胶圈硬度较高。这可能是造成胶圈工作面与密封件表面接触状态不同，从而有漏气现象发生⋯。2．2浸泡介质的影响在使用某种仪表油浸泡不能满足作动简装配试验及使用要求的情况下，生产中将浸泡介质由某种仪表油改为某种润滑脂，浸泡时间调整为18h。新的浸泡介质洲吣其他能使“Q”形胶

8、圈发生很大的膨胀现象，胶圈尺寸放大较多，胶圈硬度较低，短期内满足装配试验要求。由于新的浸泡介质对胶圈溶胀过度，并有持续溶胀作用，对橡胶的性能也产生了不利的影响，已装机的胶圈发生漏气现象，拆开后检查“Q”形胶圈已有损坏就说明了这个问题。更换浸泡介质后，又发生密封失效，浸泡介质选择不当，也对结构密封产生影响。3“Q"形胶圈密封机理3．1结构工作过程分析按图2所示，作动筒工作时，118胶圈工作表面要紧贴气缸内表面，按传统密封机理分析，还需要给胶圈一定的压缩量，使胶圈在接触面产生接触压力p0【2l。对118胶圈而言，只是“U”

9、形外形产生变形，按其结构尺寸(见图1)，这一变形力相对于0形圈要小得多。当有T作压力p，作用在气缸一侧时，如作动筒左侧进气时，压缩空气推动活塞右移，同时充人左侧“n”形胶圈内侧，见图3所示；当作动筒右侧进气时，压缩空气推动活塞左移，同时充人右侧“n”形胶圈内侧。从作动筒的工作过程可以看出，“Q”形胶圈内、外侧压力相等，不存在压力差