為了應對密封件多種應用場合的需求,研發出了多種應對措施。但盡管如此,要同時滿足以上所有要求,是很不容易的,往往只能折衷妥協。
01.基體材料
密封件最早使用的是天然橡膠。以后發明了特性更好,可以適應更廣溫度范圍的人工合成高分子材料,如聚氨酯、聚四氟乙烯等。
某些不需要頻繁拆卸的靜密封有時也采用比較軟的金屬,如純鋁、純銅作為密封圈,通過壓緊變形來密封,成本較低,但不耐震動,且每次拆卸后必須更換。
02.添加成分
高分子材料往往不耐磨,所以,常在其中加入青銅、玻璃等比較硬并且耐磨的粉末,既降低摩擦力,又提高其工作壽命。
03.形狀
O形圈形狀簡單,需要的安裝空間小,成本較低。但變形能力有限,耐壓低,抗磨損能力低。
因此,要密封的間隙必須很窄。僅用于低等、非關鍵元件以及安裝空間小的地方。
由于安裝及工作時容易發生扭轉,以后又發明了矩形圈和X形圈。
2)唇形密封圈有多條密封唇邊。
因此,壓緊力、壓緊面積可適應不同壓力。
04.組合
1)加較硬的擋圈,來防止較軟的 O 形圈被擠進間隙里,特別是在壓力較高時。
2)彈性強的材料往往摩擦系數高,而摩擦系數低的材料往往彈性弱。組合圈把兩者的優點結合在一起。
從下圖中還可以看到,如果密封元件采用階梯形,則可以在局部形成比較高的接觸壓力,更容易于達到實際隔斷。
05.特殊形式
1)由于密封活塞桿處的密封圈的潤滑條件較差、較容易磨損,而更換又極不方便,德國洪格爾公司研發出了壓緊力可調的密封圈。在密封唇邊磨損,壓緊力下降后,利用潤滑脂施壓,使加壓腔變形,從而增加唇邊的壓緊力。
2)對批量小,開模很不劃算的密封圈,現在還出現了機加工成形。
3)在密封圈必須通過孔道、不平處,有時采用金屬密封圈。開口處在安裝時相互錯開,以減少泄漏。
4)在個別場合(例如,伺服缸),為了最大程度地降低摩擦力,也有放棄密而把缸體與活塞之間的間隙做的很小,以減少泄漏,稱為間隙密封,需要很高的加工精度。