Metaal Hol O-ringe: Beginsels, voordele en installasiegroewe

Die metaalhol O-ring is 'n sirkelvormige seëlring gemaak van metaalpype, tipies met 'n sirkelvormige dwarssnit (alhoewel ovaal, reghoekig, ens., ook moontlik is). Dit funksioneer deur elasties onder kompressie te vervorm om die mikro-gapings tussen seëlvlakke te vul, en sodoende 'n seël te verkry. Anders as elastomere seëls, is dit spesifiek ontwerp om seëluitdagings in uiterste omgewings wat hoë temperatuur, hoë druk, hoë vakuum en sterk korrosie behels, aan te spreek.

​I. Werkbeginsel: Elastiese Vervorming en Lynkontakverseëling​

Die verseëlingsbeginsel van die metaalhol O-ring is gebaseer op die klassieke "lynkontak"-meganisme, wat die volgende sleutelstappe behels:

1. ​Voorlading en Lynkontak:​
   • Wanneer flense of verbindings met boute vasgedraai word, oefen die groefbedekking 'n aksiale kompressiekrag op die metaalhol O-ring uit.
   • Hierdie krag veroorsaak dat die wand van die hol metaalring ondergaanelastiese vervorming(platmaak), druk die buitenste wand styf teen die onderkant van die seëlgroef en die dekplaat, wat 'n deurlopende "lynkontak" seëlband vorm. Hierdie aanvanklike kontak verskaf die basiese statiese seël.
2. ​Stelsel Drukondersteunde Seëling (Self-energiserende Effek):​
   • Wanneer die interne stelseldruk toeneem, werk die mediumdruk aan die binnekant van die O-ring in, óf deur ontlugtingsgate in die groefbasis óf direk.
   • Die druk dwing die O-ring verder om na buite uit te sit, wat die seëllip (die kontakrand wat deur platdrukking gevorm word) stywer teen die teenoorgestelde seëloppervlak druk.Hoe hoër die stelseldruk, hoe groter die seëlkontakdrukHierdie "self-energiserende effek" verbeter die betroubaarheid van die verseëling aansienlik.

​Verskil van soliede metaal O-ringe:​

• ​Soliede metaal O-ringemaak hoofsaaklik staat op groot kompressiekragte om die metaal plasties te vervorm om gapings te vul. Hulle benodig hoë seëlkragte en is dikwels nie herbruikbaar na demontage nie.
• ​Hol metaal O-ringemaak hoofsaaklik staat op die elastiese vervorming van die buiswand, wat baie laer seëlkragte vereis en beter elastiese herstel bied, wat lei tot beter herbruikbaarheid.

​II. Kernvoordele​

Gebaseer op sy werkbeginsel en metaalmateriaal, bied metaalhol O-ringe die volgende uitstekende voordele:

1. ​Uiters wye temperatuurtoleransie:Die mees noemenswaardige voordeel daarvan. Afhangende van die materiaalkeuse (bv. Inconel, vlekvrye staal 316, Hastelloy), kan dit uiterste temperature weerstaan ​​van-250°C tot meer as 1000°C, wat enige polimeer-seëlmateriaal verreweg oortref.
2. ​Uitstekende hoëdruk- en hoëvakuumverseëlingsprestasie:In staat om ultrahoë druk van honderde Megapascal (MPa) te weerstaan. In hoëvakuumstelsels verseker die baie lae gasdeurlaatbaarheid van die metaal self uitstekende vakuumintegriteit.
3. ​Uitstaande korrosieweerstand:Spesiale legerings kan verskeie sterk sure, alkalieë, organiese oplosmiddels en hoëtemperatuur-oksidasieomgewings weerstaan.
4. ​Geen kruip of ontspanning, langdurige seël:Metaalmateriale kruip of verouder nie soos plastiek of rubber by hoë temperature nie, wat 'n stabiele seëlkrag op die lang termyn handhaaf en lekkasie as gevolg van ontspanning voorkom.
5. ​Herbruikbaarheid:Met korrekte ontwerp en installasie, solank permanente vergruising (oorkompressie) nie plaasvind nie, kan dit uitmekaar gehaal en verskeie kere hergebruik word, wat langtermyn onderhoudskoste verminder.
6. ​Stralingsweerstand:Geskik vir omgewings met blootstelling aan straling, soos die kernbedryf.

​III. Installasiegroefontwerp en sleutelparameters​

Groefontwerp is van kritieke belang vir die behoorlike werking van metaalhol O-ringe. Die kerndoelwit is:om presiese kompressieruimte vir die O-ring te bied terwyl die laterale vloei beperk word.​

​1. Groeftipes​

• ​Oop Groef (Mees Algemeen):Die groef word in een flensvlak gemasjineer, en die ander is 'n plat seëloppervlak. Geskik vir die meeste hoëdruk statiese seëls.
• ​Geslote Groef (Tweedelige Groef):Die groef word gevorm deur 'n halwe groef in elke flensvlak te masjineer. Dit vergemaklik die posisionering en installasie van O-ringe, maar vereis hoë masjineringsakkuraatheid.

​2. Sleutelgroefdimensie-ontwerp​

Groefafmetings hou nou verband met die O-ring se vrye deursnee (OD) en wanddikte (WT). Die volgende is basiese ontwerpbeginsels vir sirkelvormige deursnee-holmetaal-O-ringe (spesifieke afmetings moet verwys na standaarde of verskafferaanbevelings):

• ​Groefwydte (B):​
  • Moet effens groter wees as die O-ring se vrye deursnee (OD) om dit te akkommodeer. Tipies,W ≈ OD + (10% ~ 20%) OD.
  • Die breedte moet nie oormatig wees nie, anders kan die O-ring onder druk oormatig vervorm en in die gaping uitgedruk word, wat skade kan veroorsaak.
• ​Groefdiepte (D):​
  • Dit is diemees kritiekeparameter, wat direk die O-ring sekompressieverhouding.
  • ​Kompressieverhouding = (OD – D) / OD × 100%​​
  • Vir statiese seëls is die aanbevole aanvanklike kompressieverhouding tipies tussen15% en 30%’n Te lae verhouding kan lekkasie veroorsaak; ’n te hoë verhouding kan die O-ring vergruis, wat verlies aan elastisiteit veroorsaak en dit nie meer herbruikbaar maak nie.
  • Groefdiepte (D) moet minder wees as die O-ring se vrye deursnee (OD).
• ​Groefoppervlakruheid:​
  • Die oppervlakruheid van die seëlkontakvlakke is van kritieke belang. Tipies,Ra ≤ 0.8 μmis nodig om goeie lynkontak te verseker en lekkasies te verminder.
• ​Groefhoeke:​
  • Die aansluiting tussen die groefbodem en sywand moet 'n geskikte radius (klein afskuinsing) hê om spanningskonsentrasie en skrape van die O-ring te voorkom.

​3. Kompressiebeheer: Persentasie Kompressie​

Na installasie word die hoogte van die O-ring saamgepers. Hierdie mate van samedrukking word gemeet as "persentasie samedrukking".

• ​Persentasie Kompressie = (Vrye Hoogte – Saamgeperste Hoogte) / Vrye Hoogte × 100%​
• Vir standaard sirkelvormige deursnit hol metaal O-ringe,20% – 30% kompressie​is 'n algemene en effektiewe reeks. Dit moet verseker word deur die groefdiepte presies te bereken en gepaste pakkings of spasieerders te kies.

​IV. Tipiese Toepassings​

• ​Lugvaart:Enjins, brandstofstelsels, hoëtemperatuurpypleidings.
• ​Petrochemikalieë:Hoëtemperatuur-, hoëdrukreaktore, kleppe, pypverbindings.
• ​Kernbedryf:Kernreaktore en verwante toerusting.
• ​Vakuumoonde, Halfgeleiertoerusting:Kamerdeurseëls wat ultrahoë vakuumonderhoud benodig.
• ​Superkritiese vloeistoftoerusting.​

​Gevolgtrekking​

Die metaal hol O-ring is een van die beste oplossings vir verseëlingsuitdagings in uiterste toestande. Die suksesvolle toepassing daarvan hang grootliks af vankorrekte materiaalkeuse(ooreenstem met die medium en temperatuur),presiese groefontwerp(beheer van kompressie), enskoon, professionele installasieWanneer u dit kies en gebruik, word dit sterk aanbeveel om in detail met professionele verskaffers of standaardspesifikasies (soos die AMS-reeks) te konsulteer om foutveilige werking te verseker.