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密封可分为静密封和动密封两大类

密封可分为静密封和动密封两大类。静密封主要有垫密封、密封胶密封和直触摸摸密封三大类。依据作业压力,静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用原料较软宽度较宽的垫密封,高压静密封则用原料较硬触摸宽度很窄的金属垫片。动密封能够分为旋转密封和往复密封两种根本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否触摸,可分为触摸式密封和非触摸式密封;按密封件和触摸方位又可分为圆周密封和端面密封,端面密封又称为机械密封。动密封中的离心密封和螺旋密封,是借助机器作业时给介质以动力得到密封,故有时称为动力密封。

  对密封的根本要求是密封性好、安全可靠、寿命长,燕应力求结构紧凑,体系简略,制作维修便利,成本低价,大多数密封件易损件,应确保互换性,实现标准化、系列化。

  各种型式的密封,都有其特点和运用范围,规划密封时应先进行分析比较。

  全关闭密封

  密封规划中的几个问题

  密封用资料

  密封资料应满意密封功能的要求。因为被密封的介质不同,以及设备的作业条件不同,要求密封资料具有不同的适用性。对密封资料的要求是:①资料细密性好,不易走漏介质;②有适当的机械强度和硬度;③紧缩性和回弹性好,永久性变形小;④高温下不软化、不分解,低温下不硬化、不脆裂;⑤抗腐蚀功能好,在酸、碱、油等介质中能长时间作业,其体积一硬度变化小,且不粘附在金属表面上;⑥摩擦系数小,耐磨性好;⑦具有与密封面贴全的柔软性;⑧耐老化性好,经久耐用;⑨加工制作便利,价格便宜,选材简单。显然,任何一种资料要彻底满意上述要求是不可能的,但具有优异密封功能的资料能够满意上述大部分要求。

  可橡胶是最常用的密封资料,除橡胶外,适合于做密封资料的还有石墨带、聚四氟乙烯以及各种密封胶等,表29.2-4列出密封资料的分类和用处。

  表29.2-2 常用密封办法的特征

  类别 资料 用处

  液体 高分子资料 液态密封胶、厌氧胶、热熔型密封胶

  纤维 植物纤维 棉、麻、纸、软木 垫片、软填料、防尘密封件、夹布橡胶密封件

  动物纤维 毛、毡、皮革 垫片、软填料、成型填料、油封、防尘密封件

  纤维 矿物纤维 石棉 垫片、软填料

  人造纤维 有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维 软填料、夹布橡胶密封件

  弹塑性体 橡胶 合成橡胶、天然橡胶 垫片、成型填料、油封、软填料、防尘密封件、全关闭密封件

  塑料 氟塑料、尼龙、聚乙烯、酚醛塑性、氯化聚醚、聚苯硫醚 垫片、成型填料、油封、软填料、硬填料、活塞环、机械密封、防尘密封件、全关闭密封件

  密封胶 液态密封胶、厌氧胶 垫片、导管联接、螺纹密封

  无机资料 柔生石墨 天然石墨 垫片、软填料、密封件

  碳石墨 焙烧碳、电化石墨 机械密封、硬填料、动力密封、空隙密封

  工程陶瓷 氧化铝瓷、滑石瓷、金属陶瓷、氧化硅、硼化铬

  金属 有色金属 铜、铝、铅、锌、锡及其合金 垫片、软填料、机械密封、迷宫密封、硬填料、空隙密封

  黑色金属 碳钢、铸铁、不锈钢、堆焊合金、喷涂粉末 垫片、硬填料、机械密封、活塞环、空隙密封、防尘密封件、全关闭密封件、成型填料

  硬质合金 钨钴硬质合金、钨钴钛硬质合金 机械密封

  贵金属 金、银、铟、钽 高真空密封、高压密封、低温密封

  走漏

  是指从运动副的密封处越界漏出的少量不作有用功的流体的现象。

  造成走漏的根本原因是密封部位内外两边的压力差或浓度差使流体活动,以及密封面上有空隙,使流体溢出。关于不同类型的密封,作用原理有所不同。静密封是依靠关闭结合面间的空隙以实现密封作用;而动密封就不能单纯依靠关闭结合面间的空隙实现密封,因为空隙愈紧密,对偶表面相对运动时的摩擦阻力就愈大,导致结合面发热,使密封很快失效,因而动密封作用原理的要点是既可坚持密封而又不发生较大摩擦阻力,包括减小密封两边的压力差及使结合面间坚持流体光滑膜等。

  对密封件的根本要求有如下几点:

  1.在一定的压力和温度范围内具有杰出的密封功能。

  2.摩擦阻力小,摩擦系数安稳。

  3.磨损小,磨损后在一定程度上能自动补偿,作业寿命长。

  4.与作业介质相习惯。

  5.结构简略,装拆便利,价格低价。

  常用密封设备的种类

  1.模压成型

  大多数橡胶密封件均运用此种成型办法,如各种揉捏密封、旋转轴唇形密封、往复动唇形密封圈、复合密封、薄膜密封、波纹管形密封等。

  2.加工成型

  如矩形密封、活塞环密封、同轴密封(或滑环组合密封)等。

  3.板或条类型材

  如橡胶、纤维增强橡胶、粘接石棉纤维、芳族聚酰胺纤维等,板或条类型材八成用于密封衬垫或填料,橡胶作为石棉及其代用品的粘合剂,其中芳族聚酰胺纤维与加工成型的橡胶圈有时用于航天设备往复动密封。

  密封资料的功能要求

  密封资料的功能是确保有效密封的重要因素,挑选密封资料,主要是依据密封元件的作业环境,如运用温度、作业压力、所运用的作业介质以及运动方法等。对密封资料的根本要求如下:

  1.具有一定的力学功能,如拉伸强度、伸长率等;

  2.弹性和硬度适当,紧缩永久变形小;

  3.耐高温和低温,高温下不分解、软化,低温下不硬化;

  4.与作业介质相习惯,不发生溶胀、分解、硬化等;

  5.耐氧性和耐老化性好,经久耐用;

  6.耐磨损,不腐蚀金属;

  7.易于成形加工,价格低价;

  橡塑密封技术开展意向

  一、严酷环境

  随着机械产品运用条件的日益严酷、对橡胶密封制品的运用条件也提出了更高的要求,例如在航天、航空工业、石油及矿山工业、工程机械及交通运输工业、能源工业等运用胶密封,往往要习惯较宽的温度环境及高压、砂尘等严酷环境。据1984年世界橡胶会议资料,汽车、拖拉机中的旋转轴唇形密封圈运用条件已有了较大开展。

  因为运用条件的变更,将使特种橡胶消耗量不断增加,要求开展新式密封件,进步密封件的运用寿命及可靠性。

  旋转轴唇形密封圈的作业压力通常在0.1~3.5MPa,最高速度为15~20m/s.流体动力型的最高速度可达25~32m/s.但在较高情况下,作业压力稍低一些。

  往复动密封的体系压力一般在20MPa以下,在航天、航空工业中运用的高功能组合密封,体系压力可达56MPa.此时,最高作业速度为1m/s.

  随着我国经济建设的开展,目前已提出了开发在高寒、沙漠与水下等环境中运用的密封件的要求。

  二、揉捏型密封件的技术开展意向

  揉捏型密封特别是O型圈在密封件中一向运用广泛。其他如X型、T型、D型、方形、三角形等型式,适合在不同场合下运用。

  改进的方向是使其密封功能安稳可靠,进步其耐压才能,下降摩擦力。也能够和低摩擦的塑料如聚四氟乙烯、尼龙的滑环与支承环构成组合密封。进步其耐压力及下降摩擦力。有一些制作厂的产品答应达到速度7.5m/s,密封压力5.6MPa.

  三、往复动唇形密封的技术开展意向

  往复动唇形密封又称唇形衬垫或皮碗,适当广泛地运用于液压体系的往复油缸动密封。这种密封受压面呈唇形,在装置时有极小过盈,使唇缘与密封面充沛触摸发生密封作用。当油缸作业时,随着压力的升高,其触摸力与触摸面积增加,然后密封性进步。而在油缸回程时,压力隆低,触摸面积与摩擦均低于作业行程,因而发生呼吸作用,光滑唇口。

  往复动密封的型式很多,常见的有J型、L型、U型、V型与Y型等。还有各种组合及复合密封。如彭形、蕾形、多唇形密封等。

  在高压下的有必要避免挤出,选用具有足够抗撕强度、硬度与模量。或是带有支承环进行维护,或是采用增强的弹性体。一些高压、高速或高温下运用的密封往往运用复合组合式密封,如霞板公司(Shamban )公司的"Turcon"滑环组合密封、卡尔·弗伦登堡公司和日本油封公司的"NCF", "SIMKO"高效组合密封、道蒂公司的Balmaster,霍尔公司的Hallprone等。

  它们的共同特点是有两个唇口与油缸壁触摸。密封部位中心设有凹槽,能够储存介质,改进了光滑性,唇损小,密封可靠,而用于气动体系的唇密封则要求在无油光滑的状态下作业,故此与液压体系的唇密封结构有所不同。目前八成采用在密封唇部设有储存光滑脂的槽或在唇部粘接有低摩擦塑料或布的结构以进步其运用寿命,有的从结构上想法下降密封唇的触摸面积与触摸压力,有的将防尘刮板与密封件做成一体的结构。

  四、旋转轴唇形密封技术开展意向

  目前类似结构的品种已不下200种。如流体动力型、内包骨架、装配式、显露骨架、粘接聚四氟乙烯的AF型、双模量回流型等等。显露骨架装配式的长处是定位精确。同轴度高、导热散热条件好。在压力和振动作用下安稳,因而有较高的运用寿命,一同节省胶料。双模量回流型运用波形密封理论,经过在密封触摸部位增加一种低定伸、易变形资料,即可取得回流作用,一同可下降产品规划与模具加工费用。

  密封胶与密封脂

  密封胶是一种涂敷在两结合面间,使之胶接在一同,然后将走漏缝隙阻塞的密封资料。密封胶是一种高分子密封资料。密封胶一般分为液态密封胶与厌氧胶两类。液态密封胶的初始形状一般是具有活动性的粘稠液状物,能简单地填满接合面间的缝隙而构成(或者经过枯燥后构成)具有粘性、粘弹性或可剥性的均匀而安稳的连续薄膜。而厌氧胶则在密封胶进入两接合面并与空气阻隔时,在常温下自行聚合固化而将两接合面牢固地胶接和密封。

  现国内市场上的密封胶,其主要缺陷为油脂耐温低、粉料易固化粘附等,造成密封过程中耐温差、易粘附于缸面,难以铲除等缺陷,别的,还有保质期较短等缺陷。

  德国的博科思高温密封胶具有杰出的密封功能,又有杰出的耐温、耐压、耐密介质等特点,运用办法简洁,常用于机电产品的停止接合面间的密封,以及接合面较杂乱的螺纹等的密封。博科思高温密封胶优异的耐温功能,最高耐温可达900℃;杰出的耐压功能,在蒸汽压力下承受25Mpa,无密封环法兰承受45Mpa,螺管接头55Mpa;极好的密封功能,因为产品具有杰出的塑变性,受热不会固化,密封膜不会被破坏,然后确保了机件密封面的密封;产品易于铲除,运用过的密封面能够用无水乙醇或丙酮容易的擦去,而不会附着于密封面;博科思高温密封胶保质期较长,产品在正确储存的情况下,咱们确保两年的适用期;运用寿命长,依据运用辅导运用并正常运行时,关于蒸汽轮机和燃气轮机,咱们确保在机加密封面(对接接头)的运用寿命在10年。详细资料请咨询美国美嘉华世界公司。

  主要运用于汽轮机、燃气轮机等缸盖结合面的密封和光滑;紧缩机、蒸汽机、透平机汽缸端面的密封和光滑;在高温高压下触摸酸、碱、蒸汽等部位的密封和光滑;高温热炉管道法兰面、油气田深井钻具的耐高温密封;特别适用于超临界以及超超临界容量火力发电机组的汽轮机气缸结合面的持久密封;运用于航空发动机、船舶用发动机及真空泵等断面密封和光滑;高温热管丝扣螺纹的密封。

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