法兰套筒伸缩器中V型橡胶圈的密封结构设计如下:
密封圈的组成部件:V型橡胶圈的密封装置由支撑环、密封圈和压环三个部件组成。支撑环是支承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。
密封圈的形状与特性:V形密封圈截面为V形,是一种唇形密封圈。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。
密封原理:V形密封圈具有“自封”作用。当介质工作压力升高时,唇尖改变接触形状并加大接触应力,唇部与被密封面贴合得更紧密,从而实现密封作用。介质压力升高,接触应力相应升高。当介质工作压力很高时,可将几个V形圈组合使用,通过压环对V形圈施加压紧力,几个V形圈就组合成一整体,压紧力可根据介质压力调节。泄漏介质即使通过了第一道V形圈,压力也会大为降低,通过第二道V形圈的唇部,压力再降一次,如此下去,内压将损失殆尽,最后泄漏被阻止。经压紧的3~4圈V形圈可封住60MPa或更高的内压。
密封圈的布置与调节:V形密封圈只能单向起作用,当作复动式活塞密封时,必须采用对称布置的两组V形圈,此时活塞的尺寸大大加长,摩擦阻力也增加。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,所以可以长时间使用,密封可靠、寿命长。V形圈可以切开装配,安装和维修方便,适用于更换密封圈困难的场所。