O-ring

O-ringar är de mest populära tätningarna som används i hydrauliska, pneumatiska komponenter och systemanordningar, och används ofta vid olika tätningstillfällen.

O-ringar kan användas som tätningselement såväl som kraftanbringande element för hydrauliska glidtätningar och dammringar. Under specificerade temperaturer, tryck och olika vätske- och gasmedier kan dessa produkter fungera som tätningar i statiskt eller rörligt tillstånd. Det kan sägas att inom industriområdet, oavsett om det är en enkel tätning för reparation och underhåll, eller i applikationer som flyg, bilindustri och allmän industri, finns O-ringar nästan överallt.

Produktegenskaper och applikationer:

O-ringar har många fördelar:

(1) Lämplig för en mängd olika tätningsformer, inklusive statisk tätning och dynamisk tätning.

(2) Lämplig för en mängd olika rörelselägen, såsom rotationsrörelse, axiell fram- och återgående rörelse eller kombinerad rörelse.

(3) Lämplig för en mängd olika tätningsmedia, inklusive olja, vatten, gas, kemiska medier eller andra blandade medier;

(4) Tvärsnittsstrukturen är extremt enkel och den har en självtätande effekt, pålitlig tätningsprestanda, kompakt struktur och enkel montering och demontering;

(5) Det finns många typer av material;

(6) Låg kostnad;

(7) Det dynamiska friktionsmotståndet är relativt litet.

Listan över O-ringstandarder visas i tabellen nedan:

Tabell 1-1 Lista över O-ringstandarder
Standard	O-ringens tvärsnittsdiameter d2
Amerikansk standard AS 568 Brittisk standard BS 1516	1.7 8	2.62	3.53	5.33	6.99	-
Japansk standard JIS B 2401	1.9	2.4	3.1	3.5	5.7	8.4
Internationell standard IS0 3601/1 tysk standard DIN 3771/1 kinesisk standard GB 3452.1	1.8	2.65	3.55	5.30	7.00	-
Kinesisk standard GB1235	1.9	2.4	3.1	3.5	5.7	8.6
Föredragna metriska storlekar	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	7.0
	8.0	10.0	12.0	-	-	-
Amerikansk standard AS 568 (900-serien)	1.0 2	1.42	1.63	1.83	1.98	2.08
	2.2 1	2.46	2.95	3.00	-	-

Tätningsmekanism

O-ringen är ett automatiskt tvåvägs tätningselement. Under installationen bestämmer dess radiella och axiella förkomprimering den initiala tätningsförmågan hos själva O-ringen, som ökar med ökningen av systemtrycket.

(1) Okomprimerat tillstånd  

(2) Komprimerat tillstånd utan tryck

(3) Tryck

Prestandaparametrar

Tabell 1-2 O-ringsprestandaparametrar

Val av O-ring

1. Arbetsmedium och arbetsförhållanden

Vid val av O-ringsmaterial måste kompatibiliteten med arbetsmediet beaktas först, och arbetsförhållandena som tryck, temperatur, kontinuerlig arbetstid och driftscykel för tätningsdelen måste också beaktas. Om den används i en roterande situation måste temperaturhöjningen som orsakas av friktionsvärme beaktas. Olika tätningsmaterial har olika fysikaliska och kemiska egenskaper, se "Materialegenskaperstabellen" för detaljer.

2. Tätningstyp och installationsspårstorlek

(1) Enligt tätningsformen kan den delas in i: statisk tätning (tätning utan relativ rörelse mellan intilliggande ytor) och dynamisk tätning (tätning med fram- och återgående rörelse mellan tätade delar);

(2) Beroende på syftet med tätningen kan den delas in i: håltätning, axeltätning och roterande tätning;

(3) Enligt installationsformen kan den delas in i: axiell installation (dess tvärsnitt är axiellt deformerad efter installation) och radiell installation (dess tvärsnitt är radiellt deformerad efter installation).

①Axiell statisk tätning

Inre tryck: O-ringens yttre diameter och spårets D yttre diameter bör i princip vara nära eller större än 1~3%.

Yttre tryck: O-ringens innerdiameter bör vara nära eller något mindre än spårets innerdiameter d, men inte mindre än 6 %.

Tabell 1-3 Monteringsspår för axiell statisk tätning

②Radiell statisk tätning

Radiell håltätning: Installationsspåret är på axeln och O-ringens innerdiameter är lika med eller något mindre än spårets bottendiameter d.

Radiell axeltätning: Installationsspåret är i hålet, och den inre diametern på O-ringen och den tätade axeldiametern d är så nära som möjligt.

③ Vakuumtätning (statisk tätning)

Vakuumförpackning är en O-ringstätning under speciella omständigheter, och trycket i det förseglade systemet är lägre än 1 standardatmosfär (101.325 kpa).

Dess applikations- och installationsspårstorlekskrav är som följer:

a. Installationsspåret är nästan 100 % fyllt med volymen av O-ringen efter deformation, vilket kan öka kontaktytan och förlänga diffusionstiden genom elastomeren.

b. Kompressionsdeformationen av O-ringens tvärsnitt är cirka 30 %.

c. Vakuumfett bör användas (för att minska läckage).

d. Ytjämnheten på varje yta av installationsspåret bör anses vara högre än kraven för hydrauliska statiska tätningar, och andelen kontaktområde ftp bör vara större än 50 %.

e. O-ringen bör vara gjord av material som är kompatibla med gas, låg permeabilitet och låg kompressionsdeformation. Här rekommenderar vi användning av fluorgummi.

④ Radiell hydraulisk dynamisk tätning

Eftersom O-ringen kommer att förskjutas under rörelse är dess tillämpning begränsad till lägre tryck (utan hållarring) och hastighet (fram- och återgående rörelse = 0,5 m/s; roterande rörelse = 2,0 m/s).

3. Hårdhetsfaktor

O-ringsmaterialets hårdhet är en av de viktiga indikatorerna för att utvärdera tätningsprestanda. O-ringens hårdhet bestämmer O-ringens kompression och det maximala tillåtna extruderingsgapet i spåret. I allmänhet tillhandahålls nitrilgummit från Shore A70, vilket kan uppfylla de flesta användningsvillkoren.

4. Extruderingsspalt

Det maximalt tillåtna extruderingsgapet g max är relaterat till systemtrycket, O-ringens tvärsnittsdiameter och materialets hårdhet. Generellt gäller att ju högre arbetstrycket är, desto mindre är det maximalt tillåtna extruderingsgapet g max. Om gapet g överskrider det tillåtna intervallet kommer det att göra att O-ringen pressas ut eller till och med skadas.

Det rekommenderas att använda en låsring i radiella dynamiska tätningar, som kan förhindra att O-ringen kläms in i det radiella gapet och även ökar arbetstrycket. När trycket överstiger 5 MPa och innerdiametern är >50 mm, och trycket är större än 10 MPa och innerdiametern är <50 mm, rekommenderas att använda en låsring.

För statiska tätningsapplikationer rekommenderas att matcha H7/g6.

5. Drag- och kompressionshastigheter

När O-ringen är installerad i spåret kommer den att sträckas och komprimeras till viss del. Om töjnings- och kompressionsvärdena är för stora, kommer O-ringens tvärsnitt att förstoras eller minskas för mycket. För att inte påverka dess tätningseffekt rekommenderas det att strikt följa följande två punkter:

(1) För radiell håltätning: O-ringen är företrädesvis i ett sträckt tillstånd (dvs d>d2), och den maximalt tillåtna sträckningshastigheten är 6 %, eftersom en sträckning på 1 % på motsvarande sätt kommer att minska tvärsnittsdiametern W med 0,5 %.

Förlängning = (d-2/d2) × 100 %   ＜6 %

I ekvationen: d-bottendiametern på monteringsspåret i den radiella håltätningen

d2-O-ringens innerdiameter

(2) För radiella axeltätningar är O-ringen företrädesvis sammanpressad längs sin omkrets (dvs. D1>D), och den maximalt tillåtna omkretskompressionsgraden är 3 %.

Kompressionsförhållande = (D1-D)/D1×100 %   ＜3 %

I ekvationen: O-ringens ytterdiameter D1

D-botten diameter på monteringsspåret i radiell axeltätning

6. O-ringar används som roterande axeltätningar

O-ringar kan också användas som tätningar för låghastighetsrotation och kortvariga roterande axlar. När omkretshastigheten är lägre än 0,5 m/s kan valet av O-ring baseras på normala designstandarder; när omkretshastigheten är högre än 0,5 m/s är det nödvändigt att överväga fenomenet att den långsträckta gummiringen kommer att krympa efter att ha värmts upp (Joule värmefenomen), så tätningsringens innerdiameter väljs till att vara ca 2% större än diametern på den tätade axeln, och ovanstående kan undvikas. Efter att O-ringen har installerats i spåret, komprimeras den radiellt för att bilda en fin korrugering, vilket förbättrar smörjförhållandena.

7. Installationskompressionskraft

Under installationen är kompressionskraften relaterad till graden av initial kompression och materialets hårdhet. Figuren visar förhållandet mellan enhetens kompressionskraft och tvärsnittsdiametern per centimeter av tätningens omkrets, som används för att uppskatta storleken på kompressionskraften vid montering av O-ringen.

Lokal strukturdesign

Eftersom O-ringen kommer att klämmas under installationen, för att undvika allvarliga skador, måste håländen eller axeländen bearbetas till en 15°~20° avfasning, och kanterna måste rundas och grader tas bort. Om O-ringen ska passera genom ett tvärgående hål vid installationen måste även övergångshålet vara avfasat eller rundat.

Hålfasning

Skaftfas

Fasning/avrundning av övergångshål

Tabell 1-10 Minsta faslängd Cmin

Fasningsytor ojämnhet: Rz≤4.0μm   Ra≤0.8μm

Tillåtna formavvikelser och ytfel

Vi klassificerar formerna och ytdefekterna hos O-ringar i två kategorier: N och S.

(1) N: representerar vår standardkvalitet, som fullt ut kan uppfylla höga kvalitetskrav och dagliga tillämpningar.

(2) S: lämplig för tillfällen med mycket höga krav på form- och ytdefekter, som vanligtvis kräver stor produktion och höga kostnader.

Mögelfelställning d

Formklyvningsblixt h

Formdelande krympning

Överdriven trimning

Flödesmärken

Andra defekter

Förvaringsguide

För att undvika de fysiska och kemiska egenskaperna hos O-ringar orsakade av långtidslagring krävs en rimlig lagringsmiljö för att säkerställa att O-ringarna inte påverkas under långtidsförvaring.

Under lagring bör följande punkter observeras:

(1) Förvaringsmiljön måste vara torr, dammfri och väl ventilerad;

(2) Temperaturen bör vara över +15 ℃ men inte överstiga +20 ℃;

(3) Förvara i ihåliga förpackningspåsar så mycket som möjligt och undvik ingredienser som skadar materialet i O-ringen;

(4) Undvik direkt solljus i förvaringsmiljön och håll dig borta från ultravioletta ljuskällor;

(5) Vid lagring bör O-ringarna vara i ett spänningsfritt tillstånd, det vill säga inte sträckt, inte komprimerat och inte deformerat:

(6) Det är förbjudet att knyta med snöre eller hänga på metalldelar.