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密封基礎(chǔ)知識:密封的材料、選型、分類(一)

日期:2024-10-23 06:21
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摘要: 1 密封基礎(chǔ)知識 1.1泄露 泄露是機(jī)械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成泄露的原因主要有兩方麵:一是由於機(jī)械加工的結(jié)果,機(jī)械產(chǎn)品的表麵必然存在各種缺陷和外形及尺寸偏差,因此,在機(jī)械零件聯(lián)接處不可避免地會產(chǎn)生間隙;二是密封兩側(cè)存在壓力差,工作介質(zhì)就會通過間隙而泄露。 減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將接合麵間的間隙封住,隔離或切斷泄露通道,增加泄露通道中的阻力,或者在通道中加設(shè)小型做功元件,對泄露物造成壓力,與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡,以阻止泄露。 ...

1 密封基礎(chǔ)知識


1.1泄露

      泄露是機(jī)械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成泄露的原因主要有兩方麵:一是由於機(jī)械加工的結(jié)果,機(jī)械產(chǎn)品的表麵必然存在各種缺陷和外形及尺寸偏差,因此,在機(jī)械零件聯(lián)接處不可避免地會產(chǎn)生間隙;二是密封兩側(cè)存在壓力差,工作介質(zhì)就會通過間隙而泄露。

      減小或消除間隙是阻止泄露的主要途徑。密封的作用就是將接合麵間的間隙封住,隔離或切斷泄露通道,增加泄露通道中的阻力,或者在通道中加設(shè)小型做功元件,對泄露物造成壓力,與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡,以阻止泄露。
      對於真空係統(tǒng)的密封,除上述密封介質(zhì)直接通過密封麵泄露外,還要考慮下麵兩種泄露形式:

      滲漏:即在壓力差作用下,被密封的介質(zhì)通過密封件材料的毛細(xì)管{TodayHot}的泄露稱為滲漏;

      擴(kuò)散:即在濃度差作用下,被密封的介質(zhì)通過密封間隙或密封材料的毛細(xì)管產(chǎn)生的物質(zhì)傳遞成為擴(kuò)散。

1.2 密封的分類

      密封可分為相對靜止接合麵間的靜密封和相對運(yùn)動接合麵間的動密封兩大類。靜密封主要有點(diǎn)密封,膠密封和接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力,靜密封由可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟,墊片較寬的墊密封,高壓靜密封則用材料較硬,接觸寬度很窄的金屬墊片。動密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往複密封兩種基本類型。按密封件與其作用相對運(yùn)動的零部件是否接觸,可以分為接觸式密封和非接觸式密封。一般說來,接觸式密封的密封性好,但受摩擦磨損限製,適用於密封麵線速度較低的場合。非接觸式密封的密封性較差,適用於較高速度的場合。

1.3 密封的選型

      對密封的基本要**密封性好,**可靠,壽命長,並應(yīng)力求結(jié)構(gòu)緊湊,係統(tǒng)簡單,製造維修方便,本錢低廉。大多數(shù)密封件是易損件,應(yīng)保證互換性,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,係列化。

1.4 密封材料

1.4.1 密封材料的種類及用途

      密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由於被密封的介質(zhì)不同,以及設(shè)備的工作條件不同,要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對密封材料的要求一般是:

1) 材料致密性好,不易泄露介質(zhì);
2) 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度;
3) 壓縮性和回彈性好,長久變形?。?/span>
4) 高溫下不軟化,不分解,低溫下不硬化,不脆裂;
5) 抗腐蝕性能好,在酸,堿,油等介質(zhì)中能長期工作,其體積和硬{HotTag}度變化小,且不粘附在金屬表麵上;
6) 摩擦係數(shù)小,耐磨性好;
7) 具有與密封麵結(jié)合的柔軟性;
8) 耐老化性好,經(jīng)久耐用;
9) 加工製造方便,價(jià)格便宜,取材輕易。

      橡膠是*常用的密封材料。除橡膠外,適合於做密封材料的還有石墨等,聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

1.4.2 通用的橡膠密封製品材料

      通用的橡膠密封製品在國防,化工,煤炭,石油,冶金,交通運(yùn)輸和機(jī)械製造產(chǎn)業(yè)等方麵的應(yīng)用越來越廣泛,已成為各種行業(yè)中的基礎(chǔ)件和配件。
橡膠密封製品常用材料如下。

1.4.2.1 丁腈橡膠

      丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐燃料油及芳香溶劑等性能,但不耐酮,酯和氯化氫等介質(zhì),因此耐油密封製品以及采用丁腈橡膠為主。

1.4.2.2氯丁橡膠

      氯丁橡膠具有良好的耐油和耐溶劑性能。它有較好的耐齒輪油和變壓器油性能,但不耐芳香族油。氯丁橡膠還具有優(yōu)良的耐天候老化和臭氧老化性能。氯丁橡膠的交聯(lián)斷裂溫度在200℃以上,通常用氯丁橡膠製作門窗密封條。氯丁橡膠對於無機(jī)酸也具有良好的耐腐蝕性。此外,由於氯丁橡膠還具有良好的撓曲性和不透氣性,可製成膜片和真空用的密封製品。

1.4.2.3 自然橡膠

      自然橡膠與多數(shù)合成橡膠相比,具有良好的綜協(xié)力學(xué)性能,耐冷性,較高的回彈性及耐磨性。自然橡膠不耐礦物油,但在植物油和醇類中較穩(wěn)定。在以正丁醇與精製蓖麻油混合液體組成的製動液的液壓製動係統(tǒng)中作為密封件的膠碗,膠圈均用自然橡膠製造,一般密封膠也常用自然橡膠製造。

1.4.2.4 氟橡膠

      氟橡膠具有突出的耐熱(200~250℃),耐油性能,可用於製造氣缸套密封圈,膠碗和旋轉(zhuǎn)唇形密封圈,能明顯地進(jìn)步使用時(shí)間。

1.4.2.5 矽橡膠

      矽橡膠具有突出的耐高低溫,耐臭氧及耐天候老化性能,在-70~260℃的工作溫度範(fàn)圍內(nèi)能保持其特有的使用彈性及耐臭氧,耐天候等優(yōu)點(diǎn),適宜製作熱機(jī)構(gòu)中所需的密封墊,如強(qiáng)光源燈罩密封襯圈,閥墊等。由於矽橡膠不耐油,機(jī)械強(qiáng)度低,價(jià)格昂貴,因此不宜製作耐油密封製品。

1.4.2.6 三元乙丙橡膠

      三元乙丙橡膠的主鏈?zhǔn)遣缓p鍵的完全飽和的直鏈型結(jié)構(gòu),其側(cè)鏈上有二烯涇,這樣就可用硫磺硫化。三元乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐老化性,耐臭氧性,耐候性,耐熱性(可在120℃環(huán)境中長期使用),耐化學(xué)性(如醇,酸,強(qiáng)堿,氧化劑),但不耐脂肪族和芳香族類溶劑腐蝕。三元乙丙橡膠在橡膠中密度是*低的有高填充的特性,但缺乏自粘性和互粘性。此外,三元乙丙橡膠有突出的耐蒸汽性能,可製作耐蒸汽膜片等密封製品。三元乙丙橡膠已廣泛用於洗衣機(jī),電視機(jī)中的配件和門窗密封製品,或多種複合體剖麵的膠條生產(chǎn)中。

1.4.2.7 聚氨脂橡膠

      聚氨脂橡膠具有優(yōu)異的乃磨性和良好的不透氣性,使用溫度範(fàn)圍一般為-20~80℃。此外,還具有中等耐油,耐氧及耐臭氧老化特性,但不耐酸堿、水、蒸汽和酮類等。適於製造各種橡膠密封製品,如油封、O形圈和隔膜等。

1.4.2.8 氯醚橡膠

      氯醚橡膠兼有丁腈橡膠,氯丁橡膠,丙烯酸酯橡膠的優(yōu)點(diǎn),其耐油、耐熱、耐臭氧、耐燃、耐堿、耐水及耐有機(jī)溶劑性能都很好,並有良好的工藝性能,其耐冷性較差。在使用溫度不太低的情況下,氯醚橡膠還是製造油封,各種密封圈,墊片,隔膜和防塵罩等密封製品的良好材料。

1.4.2.9 丙烯酸酯橡膠

      丙烯酸酯橡膠具有耐熱油(礦物油,潤滑油和燃料油),特彆是在高溫下的耐油穩(wěn)定性能,一般可達(dá)175℃,間隙使用或短時(shí)間可耐溫200℃。它的缺點(diǎn)是耐冷性差。因此在非嚴(yán)冷地區(qū)適合製作耐高溫油的油封,但不適合作高溫下受拉伸或壓縮應(yīng)力的密封製品。


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