泄漏之“密”——谈谈V形密封

V形密封圈截面为V形，是一种轴向作用的弹性橡胶密封圈，用作转轴无压密封。主要由支撑环、密封圈、压环三个部件组成。V形密封圈的标准夹角为90°，特殊场合也用到60°，支承环是支承V形密封圈的重要部件，其断面厚而结实、尺寸精确、凹形角和V形密封圈相同（90°）或稍大，使密封圈安放稳定；压环的作用是给V形密封圈造成一个初始压缩量，使其与被密封面充分接触，并可对V形密封圈的压缩量进行调节。 V形密封也是一种唇形密封。

在自由状态下，V形圈的唇部外径大于填料腔的内径，唇的内径小于活塞杆的外径。这样，装配后便有一定的变形。由于支撑环的作用，这种变形只发生在唇的尖端，并在其接触部位产生压力，即使不施加压紧力，唇口也能封住一定的内压。因为唇有“自封”作用，当介质工作压力升高时，唇尖改变接触形状和加大接触应力，唇部与被密封面贴合得更紧密，实现密封作用，介质压力升高接触应力相应升高。

2.1 可根据使用压力，重叠数个使用，密封性能随重叠个数增加而提高，但应注意，这一关系不是直线的，与此同时摩擦阻力也增大。

2.2 对活塞或活塞杆的偏心载荷和偏心运动有较强的追随能力，防漏效果很好。

2.3 使用中若因密封圈变形或磨损而产生泄漏可通过其压紧机构调节，再度压紧，所以可以长时间的使用，密封可靠、寿命长。

2.4 可以切开装配，安装和维修方便，适用于更换密封圈困难的场所。

2.5 可用于低压（5MPa）、低速（3m/min）的转动。

2.6 高压下使用不需要防挤出措施。

2.7 摩擦阻力大、调整困难、安装空间大。

V形圈的材料以丁腈橡胶和氯丁橡胶最常用。

天然橡胶用于对水和空气的密封；丁基橡胶用于不燃性液压油和磷酸酯系液压油；氯橡胶用于各种化学品和高温。

当要求耐磨时，用聚氨酯橡胶。

夹织物橡胶也是V形圈常用材料，其特点是增加密封圈的刚度和强度，防止发生胶料挤出，间隙咬伤现象，使之适用于高压。同时，在磨损过程中，橡胶先于织物产生磨损，当接触压力大的部位扩展，这样整个密封面的磨损趋于均匀，而摩擦却没有明显变化。

但是，夹织物橡胶密封圈的唇容易把滑动面上的油膜刮去，故润滑性比较差。

V形圈使用一段时间后，唇缘会磨损，为保证密封的持久性，须及时调整其紧压力。

4.1 直径小于60mm时，应采用锥形弹簧，直径大于60mm时，则应采用多个小弹簧调节；弹簧数量应多于3个，并应均匀分布；

4.2 若采用调节螺母加弹簧的调节方法，弹簧与V形密封圈安装腔体应有良好的配合精度及同轴度。 V形密封圈安装的入口处应倒角或倒圆，使密封圈易于装入，也可作成阶梯形，以便安装密封圈时插入导向套使密封件易于装入。

5.1 V形密封圈的最高工作压力＞60MPa；适用于工作温度为-30~80℃；工作速度范围：

5.2 丁腈橡胶V形圈为0.02~0.3m/s；夹布橡胶V形圈为0.005~0.5m/s。可用于各种形式的高压液压设备、水压机械的往复运动活塞和活塞杆的密封。

5.3 在工作压力高的情况下，还要开设通油孔，以使密封圈受压面的压力分布均匀，几个密封圈同时起密封作用；同时可避免非工作唇部产生逆压损坏。密封圈顶端的小圆弧形槽安装时夹有空气，工作时应设法排除，方法是在支承环底部钻几个轴向小孔。 压环是调节压紧力用的，同时也对密封圈起定位作用。通常它的凹部与密封圈角度相同，也需精加工。

为了保证空载和低压情况下的有效密封，V形圈的唇部应给以一定的预紧力。密封圈过盈量应达公称截面的10%~14%。