唇形密封圈优化设计

唇形密封圈是将密封圈的受压面制成某种唇形的密封件。工作时，唇口对着有压力的一边，当介质压力等于零或很低时，靠预压缩密封。压力高时，靠介质压力的作用将唇边紧贴密封面，压力越高，贴得越紧，密封越好。唇形密封圈按其截面形状可分为Y 形、Yx 形、V 形、U形、L 形及J 形等，主要用于往复运动件的密封。

图5.34　O 形密封圈用于角密封、端面密封、圆柱形内径及外径密封

（1）Y 形密封圈

Y 形密封圈截面形状如图5.35 所示。其主要材料为丁腈橡胶，工作压力可达20 MPa，工作温度为-30~100 ℃。当压力波动大时，要加支承环（见图5.36），以防止“翻转”现象。当工作压力超过20 MPa 时，为防止密封圈挤入密封面间隙，应加保护垫圈，保护垫圈一般用聚四氟乙烯或夹布橡胶制成。

图5.35　Y 形密封圈的截面形状及密封原理

图5.36　Y 形密封圈的支承环和挡圈

1—挡圈；2—支承环(https://www.xing528.com)

Y 形密封圈由于内外唇边对称，因而适用于孔和轴的密封。孔用时，按内径选取密封圈；轴用时，按外径选取。由于一个Y 形密封圈只能对一个方向的高压介质起密封作用，当两个方向交替出现高压时（如双作用缸），应安装两个Y 形密封圈，它们的唇边分别对着各自的高压介质。

（2）Yx 形密封圈

Yx 形密封圈是一种截面高、宽比等于或大于2 的Y 形密封圈，如图5.37 所示。主要材料为聚氨酯橡胶，工作温度为-30~100 ℃。它克服了Y 形密封圈易“翻转”的缺点，工作压力可达31.5 MPa。

（3）V 形密封圈

V 形密封圈由压环、密封环和支承环组成。当密封压力高于10 MPa 时，可增加密封环的数量。安装时，应注意方向，即开口面向高压介质。环的材料一般由橡胶或夹织物橡胶制成。它主要用于活塞及活塞杆的往复运动密封，密封性能较Y 形密封圈差，但可靠性好。密封环个数按工作压力选取。如图5.38所示为V 形密封圈示意图。

图5.37　Yx 形密封圈

图5.38　V 形密封圈

1—压环；2—密封环；3—支承环