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格萊圈斯特封的密封機理及改進設計
2025.09.18

同軸密封件(如格萊圈斯特封)屬于擠壓型密封件,由具有優異滑動性能的PTFE滑動環和賦能型橡膠O型圈/矩形圈構成。

 

靜態密封(安裝后無壓力)

 

安裝后,O形圈被壓縮在溝槽中,壓縮變形產生一個初始的預緊力,作用在滑動環(PTFE或其他材質)上,將滑動環的外徑壓靠在密封偶合面上(密封接觸面),行成靜態的密封,在特殊液壓缸靜密封方案中,有采用格萊圈(聚氨酯PU 替代PTFE)加 橡膠O形圈擋圈的組合。


 


動態密封(有壓力)

 

介質壓力將滑環同彈性體一起推向密封溝槽側面,通過壓力激活原理,彈性體O圈帶壓進一步變形,放大并更加均勻地傳遞給格滑動環。,并使PTFE密封環保持與缸筒的接觸,密封唇口更加緊密地貼住缸筒內壁,由于壓力自緊的特性 ,壓力越高,密封唇口的接觸壓力也就越高,在高壓下密封性能反而更好,并且能自動補償磨損,實現自封。

 


PTFE同軸密封特點:

 

優勢:PTFE耐磨,壽命長,能承受苛刻的工況.

 

其摩擦系數極低,無爬行現象:PTFE的低摩擦特性顯著降低了功率損失和發熱,提高了系統效率,適用于高速往復運動

具有自潤滑性:極薄的油膜,可保證長期運行的潤滑性。

完美的壓力適應:從低壓到超高壓,密封能力隨系統壓力自動調節,始終保持最佳密封狀態。

抗擠出:在高壓下,PTFE環能有效抵抗被擠入活塞與缸筒之間的間隙,O形圈提供了柔性支撐。

 

 

與唇形密封圈(單體結構)相比,組合密封中滑動環和O圈間多了一個密封接觸面,由于PTFE的高硬度,同時缸簡內存在可能的劃痕, 同軸密封圈與缸壁間的接觸面可能會存在更明顯的泄露。

 

低壓、低速的輕負載工況:為了提升密封性能,可選用優質性能的聚氨酯(PU)替代PTFE 充當滑動環, 通過特殊的設計,可通過對油膜的控制,將泄露量將到最低,并具有優異的價格優勢。

 

 

低速高壓的工況:可在基礎格萊圈的設計上,在密封面增加X/星型圈,以降低泄露量,在活塞蓄能器中,常被用來做不同介質的隔離。

 





鑒于PTFE的高硬度,和聚氨酯的高彈性特性, 克洛克密封提供兼具兩種特征的密封材料,超高硬度自潤滑聚氨酯,用來實現更加優異的密封性,材料硬度低于PTFE,高于普通聚氨酯,除了不適用于高溫工況,適用速度(5m/s)低于填料PTFE(10m/s)外 ,  具有優異的耐磨性,抗高壓性和自潤滑性能,在潤滑不足的情況下,可適用于干摩擦工況, 很適合生產滑動環,具有很高的性價比,也適用于需要高彈性恢復率工程塑料元件的工況。

 

 

 


峰值壓力下的竄漏問題:

 

當系統壓力突然升高時,格萊圈密封可能遭遇全面失效。密封環和腔體槽端面之間的間隙設計不合理, 會限制介質與O形圈的接觸,致使O形圈不帶壓,無法傳遞給滑動環,不能保持與缸筒的接觸。同時,介質壓力會直接傳遞給滑動環密封,加壓使與缸筒之間的間隙增大,介質竄漏,可能導致整個設備故障的突然嚴重泄漏。


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