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SBR丁苯橡胶推入式密封索环结构

项目分类:通用五金配件 发布时间:2022-07-14 ID:683708
  • SBR丁苯橡胶推入式密封索环结构

  在液压气动、流体输送、机电设备的穿板过孔密封场景中,这类推入式橡胶密封索环是解决静态密封、线缆/杆件过孔防护的核心基础零件,日常在电气柜穿线、气动管路过板、小型液压元件腔体密封、消费电子壳体穿线密封等场景都能见到它的应用,相比传统平垫圈、O型圈的密封形式,推入式结构不需要额外的紧固件、粘接工序,仅靠橡胶自身的弹性形变就能完成安装固定,大幅降低装配环节的工时消耗。

  从实际使用的功能特性来看,这款SBR材质的密封件核心作用有两个层面:一是实现过孔位置的静态密封,阻断腔体内部的流体、粉尘、水汽沿杆件或线缆与安装孔的间隙向外泄漏,或是阻挡外部环境的杂质进入设备腔体内部,在常规的低压工况、常温工作环境下,丁苯橡胶的耐老化、耐轻度油液侵蚀性能完全可以满足通用工业场景的使用需求,相比天然橡胶它的耐磨表现更优,相比丁腈橡胶它的成本控制更有优势,适合批量配套的通用设备使用;二是对穿过安装孔的杆件、线缆起到缓冲防护作用,橡胶自身的弹性可以吸收设备运行过程中传递到过孔位置的振动,避免硬质的金属安装孔边缘剐蹭线缆绝缘层或是杆件表面,降低长期使用过程中线缆破损、杆件表面涂层脱落的风险。

  从设计思路的角度拆解,这款密封件采用了阶梯式的环形截面结构,外侧设置了多道环形的卡接凸棱,安装时只需要将密封件对准开好的安装孔施加轴向推力,外侧的凸棱受安装孔壁的挤压发生弹性形变,穿过安装孔后凸棱回弹卡接在安装板的背面,配合密封件前端的限位法兰面,就能实现双向的轴向限位,不需要额外加装挡圈、压盖就能牢牢固定在安装孔内,不会因为设备振动、内部压力波动出现松脱移位。内侧的密封唇口采用了略小于穿入杆件/线缆外径的尺寸设计,当杆件或线缆穿入后,唇口受挤压均匀贴附在被穿入件的外表面,形成连续的环形密封面,多道外侧凸棱除了卡接固定的作用外,每一道凸棱与安装孔壁接触的位置也会形成独立的密封屏障,多道屏障叠加后可以提升整体的密封耐压能力,即使单道凸棱因为加工公差、安装孔表面粗糙度问题出现微小的密封间隙,后续的凸棱依然可以起到密封阻隔作用。

  关于安装边界与尺寸适配的问题,这类推入式密封件的选型首先要匹配三个核心尺寸参数:一是安装板的开孔直径,密封件外侧卡接位置的公称尺寸需要略大于安装孔直径,过盈量通常控制在0.3-0.8mm区间,过盈量太小会导致卡接力不足容易松脱,过盈量太大会导致安装阻力过大,装配时容易出现橡胶件被剪切破损的问题;二是安装板的厚度,密封件法兰面与最后一道卡接凸棱之间的间距需要和安装板厚度匹配,预留0.1-0.2mm的压缩余量,保证安装后密封件不会在孔内出现轴向窜动;三是内部穿入件的外径,内侧密封唇的内径需要比穿入件外径小0.5-1.2mm,根据橡胶的邵氏硬度调整过盈量,硬度偏高的橡胶过盈量适当取小值,硬度偏软的橡胶可以适当加大过盈量,保证唇口对穿入件的抱紧力足够形成有效密封,同时不会因为抱紧力过大导致穿入件装配困难、或是线缆被挤压变形影响内部线芯导通。

  在实际建模还原这类零件的时候,需要注意橡胶件的脱模斜度设计,所有沿轴向的凸棱、唇口位置都要预留合理的脱模角度,避免模具生产时出现粘模、撕裂的问题,同时所有的棱角位置都要做圆角过渡,一方面是避免橡胶件在应力集中的位置出现开裂,另一方面是安装过程中圆角可以起到导向作用,让装配过程更顺畅,不会出现锐边切割橡胶本体的问题。另外要注意的是,这类通用密封件的角半径公差可以适当放宽,因为橡胶件本身是弹性体,微小的尺寸偏差可以通过自身形变补偿,不需要像金属机加工零件那样严格控制形位公差,只要核心的安装尺寸、密封尺寸在公差带范围内,就可以满足实际使用需求。在跨场景适配的时候,如果是用在有轻度化学腐蚀的环境,可以调整橡胶材质为三元乙丙或是丁腈橡胶,如果是用在高温工况则可以更换为氟橡胶材质,基础的结构形式不需要做大幅调整,只需要根据材质的物理特性微调过盈量参数即可。

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