貴州大(dà)眾橡膠有限公司
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1 密封基礎知(zhī)識
1.1泄露
泄露是(shì)機械設備常產生的故障之一。造成泄露的原因主(zhǔ)要有兩方麵:一是由於機械加工的(de)結果,機械產品的表麵必然存在各種缺陷和外形及尺寸偏差,因此,在機械零件聯接處不可避免地(dì)會(huì)產生間隙;二是密封(fēng)兩側存在壓力差,工作介質就會通過間隙而泄露。
減小或消除間隙是(shì)阻止泄露(lù)的主要(yào)途徑。密封的(de)作用就是將接合(hé)麵間的間隙封住,隔離或切斷泄露(lù)通道(dào),增加泄露通道中的阻力(lì),或者在通道中加設小型做功元件,對泄露物造成(chéng)壓力,與引起泄(xiè)露的壓差部分(fèn)抵消或完全平衡,以阻止泄露。
對於真空係統的密封,除上述密封介質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(bèi)密封的介質通過密封件材料的毛(máo)細管{TodayHot}的泄露(lù)稱為滲漏;
擴散:即在濃度差作用下,被密封的介質通過密封間隙或密封材(cái)料的毛細管(guǎn)產生的物質傳遞成為擴散。
1.2 密封的分類(lèi)
密封(fēng)可分為相對靜止接合麵間的靜密封和(hé)相對運動接合麵間的動(dòng)密封兩大類。靜密封主要(yào)有點密封,膠密封和接觸(chù)密封三大類。根(gēn)據工(gōng)作壓力,靜密封由可分為中低壓靜密封和高壓(yā)靜密封。中低壓靜密封常用材質較軟,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(fēng)可以(yǐ)分為旋轉(zhuǎn)密封和往複密封兩種基本類型。按密封件(jiàn)與其作用相對運動的零部件是否接觸,可以(yǐ)分為接(jiē)觸式密(mì)封和非接觸(chù)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(sù)度較低的場(chǎng)合。非接觸式密封的密封性較差,適用於較高速度的場(chǎng)合(hé)。
1.3 密封的選型
對密封的基本要(yào)求是密封性好,安全可(kě)靠,壽命長,並(bìng)應力求結構緊湊,係統簡單,製造維修方便,本錢低廉。大多數密封件是(shì)易損件,應(yīng)保證互換性,實現標準化,係列化。
1.4 密封材(cái)料
1.4.1 密封材料的種類及用途
密封材料應滿足(zú)密封功能的要求。由於被密封的介質不同,以及設備的工作條件不同,要求密封(fēng)材料的具有不同的適應性。對密封材(cái)料(liào)的要(yào)求(qiú)一般(bān)是:
1) 材料致密性好,不易泄露介質;
2) 有適當(dāng)的機械強度和硬度;
3) 壓縮性和回彈性好,永久變形小;
4) 高溫下不軟化,不分解,低溫下不硬化,不脆裂;
5) 抗腐(fǔ)蝕性能好,在酸,堿,油等介質中能長期工作,其體積和硬{HotTag}度變(biàn)化小,且不粘(zhān)附在金屬表麵上;
6) 摩(mó)擦係數小,耐磨性好;
7) 具有與密封(fēng)麵結合的柔軟性;
8) 耐老化性好,經久耐用;
9) 加工(gōng)製造方便,價格便(biàn)宜,取材輕易。
橡膠是最(zuì)常用的密封材料。除橡膠外,適合於做密(mì)封材料(liào)的還有石墨等,聚四氟乙烯以及各(gè)種密封膠(jiāo)等。
1.4.2 通(tōng)用的橡膠密封製品材料
通用的橡(xiàng)膠密封製(zhì)品在國防(fáng),化工,煤(méi)炭,石油,冶金,交通運輸和機械製(zhì)造產業等方麵的應用越來越廣泛,已成為各種行業中的基礎件和配件。
橡膠密(mì)封(fēng)製品常用材料如下。
1.4.2.1 丁(dīng)腈橡膠
丁腈橡膠具有優良的耐燃料(liào)油及芳香(xiāng)溶劑等性能,但不耐(nài)酮,酯(zhǐ)和氯(lǜ)化氫等介質,因此耐油密封製品以及采用丁腈橡膠為(wéi)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(jiào)好的耐齒輪油和變壓器油(yóu)性能,但不耐芳香族油。氯丁橡膠還具有優良的耐天(tiān)候老化和臭氧老化性能。氯丁橡膠的交聯斷裂溫度在200℃以上,通常用(yòng)氯丁橡膠製作門窗密封條。氯(lǜ)丁橡膠對於無機酸也具有良(liáng)好的耐腐蝕性(xìng)。此外,由於氯丁橡膠還具有良好(hǎo)的撓曲性和不透氣性,可(kě)製成膜片和真空用的密封製品。
1.4.2.3 自然橡膠
自然橡膠與多數合成橡膠相比,具有良好的綜協力學性能(néng),耐冷性,較高的回彈(dàn)性及耐磨性。自然橡膠(jiāo)不耐礦物油,但在植物油和醇類中較穩定。在以正丁醇與精製蓖麻(má)油混合液體組成(chéng)的製動液的液壓製動係統中作為密封件(jiàn)的膠(jiāo)碗,膠(jiāo)圈均用自(zì)然橡膠製(zhì)造,一般密封膠也(yě)常(cháng)用(yòng)自然橡膠製造。
1.4.2.4 氟橡膠
氟(fú)橡(xiàng)膠具有突出的(de)耐熱(200~250℃),耐油性能,可用(yòng)於製造氣缸套密封圈,膠碗(wǎn)和旋轉唇形(xíng)密封(fēng)圈,能明顯地(dì)進步使用時間。
1.4.2.5 矽橡(xiàng)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℃的工作溫度範圍內能保持其特(tè)有的使用彈性及耐臭氧,耐天候等優點(diǎn),適宜(yí)製作熱機構中所(suǒ)需的密(mì)封墊,如強光源燈罩密(mì)封襯圈,閥墊等。由於矽(guī)橡膠不耐油,機械強度低,價格昂貴,因此(cǐ)不宜製作耐(nài)油密封(fēng)製品。
1.4.2.6 三元(yuán)乙丙橡膠
三元乙丙橡膠的主鏈是不含雙鍵的完全飽和的直鏈型結構,其側鏈上有二烯涇,這樣就(jiù)可(kě)用硫磺硫化。三元乙丙橡(xiàng)膠具有優良的耐(nài)老化性,耐(nài)臭氧性,耐候性,耐熱性(可(kě)在120℃環境中長期使用),耐化學性(如醇,酸,強堿,氧化劑),但不耐脂肪族和芳香(xiāng)族類溶劑腐蝕。三元乙丙(bǐng)橡膠在橡膠中(zhōng)密度是最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(zhēng)汽性能,可製作耐蒸汽膜片等(děng)密封製品。三元乙丙橡膠已廣泛(fàn)用於洗衣機,電視機中的(de)配件(jiàn)和門窗密封製品,或多種複合體剖(pōu)麵的膠條生產中。
1.4.2.7 聚氨脂橡膠
聚氨脂橡膠具有優異的乃磨性和良(liáng)好的不透氣性,使用(yòng)溫度範圍一般為-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(shuǐ)、蒸汽和(hé)酮類等。適於製造各種橡膠密封製品,如油封、O形圈和隔(gé)膜等。
1.4.2.8 氯醚橡膠
氯醚橡膠兼有丁(dīng)腈橡(xiàng)膠,氯丁橡膠,丙烯酸酯橡膠(jiāo)的優點,其耐(nài)油、耐熱、耐臭氧、耐燃(rán)、耐堿(jiǎn)、耐水及耐有機溶劑性能都很好,並有良好(hǎo)的工(gōng)藝性能(néng),其耐冷(lěng)性(xìng)較差。在使用溫度不太低的情況下(xià),氯醚橡膠還是製造油封(fēng),各種密封圈,墊(diàn)片,隔膜和防塵罩(zhào)等密封製品的良(liáng)好材料。
1.4.2.9 丙烯(xī)酸酯橡膠
丙烯酸酯橡膠具有耐熱油(礦物油,潤滑(huá)油(yóu)和燃料油),特別是在高溫下的耐(nài)油穩定性能,一般可達175℃,間隙使用或短時間可耐溫200℃。它的(de)缺點是耐冷性差(chà)。因此在非嚴冷地區適合製作耐高溫(wēn)油的油封,但不適合作(zuò)高溫下(xià)受拉伸或壓縮應力的密封製品。
2、墊密封
墊密封廣泛應用於管道,壓(yā)力容器以及各(gè)種殼體的結合麵的靜密封中。墊密封有非金屬密封墊,非金屬與金屬組合(hé)密封墊和金屬密封墊三大(dà)類(lèi)。其常用材料有(yǒu)橡膠,皮(pí)革,石棉,軟(ruǎn)木,聚四氟乙烯,鋼,鐵,銅和不鏽鋼等。
墊密封的泄露有三種形式:界麵(miàn)泄露,滲透泄露(lù)和破壞性泄(xiè)露。其中以前二(èr)者為主要形式。
3 密封膠
3.1 概述
密封材料的功能(néng)是填充構形複雜且不利施工的間隙,以起密封作用。密封材料主要有三種類型(xíng):
1) 硫化型的(de)橡膠墊片或密封圈;
2) 非硫化型的(de)密封膠帶;
3) 無(wú)固定外形的膏狀或膩子狀(zhuàng)的液體密(mì)封膠。
3.2 密封膠的分類
密封膠的品種及類型很多。為了(le)滿足同一(yī)使用(yòng)要求,可以(yǐ)使用幾種不同基料的密封膠;而同一種基料又能製(zhì)造出不同(tóng)性能和不同的用途的密封膠。從密封膠的製造者和使用(yòng)者兩方麵考慮,密封膠有多種分類方法。一般可按下述四種方(fāng)法(fǎ)進行分類。
3.2.1 按(àn)密封膠基料分(fèn)類(lèi)
3.2.1.1 橡膠(jiāo)型
此類密封膠以(yǐ)橡膠為基料。常用橡膠有聚硫橡膠,矽橡膠,聚氨酯橡膠,氯丁(dīng)橡(xiàng)膠和丁基橡膠等。
3.2.1.2 樹脂型
此類密封膠以樹脂為基(jī)料。常用樹脂有環氧樹脂(zhī)、不飽和(hé)聚酯樹脂、酚醛樹(shù)脂、聚丙烯酸樹脂、聚氯乙烯(xī)樹脂等。
3.2.1.3 油基(jī)型
此類密封膠以油料為基料。常用的(de)油類有(yǒu)各種植(zhí)物油如亞麻油,蓖麻油和桐油,以及動物油(yóu)(如魚(yú)油)等。
3.2.2 按密封膠硫化方法分類
此類密封(fēng)膠係列利用(yòng)空(kōng)氣中的水(shuǐ)分進行硫(liú)化。它主要包括單組分的聚氨酯、矽橡膠和聚硫橡(xiàng)膠等。其聚合(hé)物基料中含有活性基因,能同空氣中的水發生反應,形成交聯鍵,使密封膠硫化(huà)成網狀結構。大氣中的濕氣作為硫化反應中的催化劑。
3.2.2.2 化學硫化型密封(fēng)膠
雙組分的聚氨酯、矽橡膠、聚硫橡膠、氯丁橡膠和環氧樹脂密封膠都屬於這一類(lèi),一般在室溫條(tiáo)件下完成硫化。某些單組(zǔ)分的氯磺化聚乙烯和氯丁橡膠密封膠以及聚氯乙(yǐ)烯溶膠糊狀密封(fēng)膠(如汽車用點焊膠),則須在加條件下經(jīng)化學反應完成硫化。
3.2.2.3 熱轉變型密封(fēng)膠
用增塑劑分散的聚氯乙(yǐ)烯樹脂和含有瀝青(qīng)的(de)橡膠並用的密(mì)封膠是兩個不同類(lèi)型的熱轉變體係 。乙烯(xī)基(jī)樹脂增塑體在室(shì)溫下是液態懸浮體,通過加熱轉化(huà)為固體而硬化(huà);而橡膠——瀝青並用(yòng)密封膠則為熱熔性的。
3.2.2.4 氧化硬(yìng)化型密封(fēng)膠(jiāo)
表麵幹燥(zào)的嵌縫或安裝玻璃用密(mì)封膠屬這(zhè)種類型(xíng),主要以幹性和半幹性(xìng)植物油為基材。著(zhe)中類(lèi)油(yóu)料可以是精製聚合的、吹製的或化學改性的。用環烷酸鈷作催幹劑加速表麵幹燥而內部不硬化;環烷酸鉛可使表麵(miàn)和(hé)內部都硬化;而環烷酸錳使內部硬化更有效(xiào)。
3.2.2.5 溶劑揮發凝固型密封膠
這是以溶劑揮(huī)發後無粘性高聚物為基料的密封(fēng)膠。這一類密封膠主要有丁基相交、高(gāo)分子量聚異丁烯、一定聚合程度(dù)的丙烯酸酯、氯磺化聚乙烯以及氯丁橡膠等密封膠。
3.2.2.6 不幹性能夠永(yǒng)久塑性密封膠
這類密封膠通常包括(kuò)以聚(jù)丁烯、中等分(fèn)子量的聚異丁烯、高粘度的非氧化性粘(zhān)接料如苯乙烯基油、不(bú)幹性植物油、吹製半幹性(xìng)油或丁基橡膠為基料的密封膠。
3.2.3 按(àn)密封膠(jiāo)形態分類
3.2.3.1 膏狀密(mì)封膠
這類密封膠屬(shǔ)低級別密封膠(jiāo),通常采用3種主要材料:油和樹脂;聚丁烯;瀝青(qīng)。常用於密(mì)封小窗戶的固定玻璃,其接縫移動變形量最大為 +5%或-5%,使用有效期一般為2年。
3.2.3.2 液態彈(dàn)性體密封膠
這(zhè)類密封膠包括(kuò)經硫化可形成彈性狀態的液態聚合物。他們具有承受重複的接縫變形能力。液態彈性體密封膠使用壽命一般為15~20年。這類密封膠具有高的粘接力和剪切強度,室溫下具(jù)有良好的柔軟性。其缺點為價格高,通常情況下需(xū)要(yào)底膠,雙組分密封膠現場混合不方便,硫(liú)化時對溫度和濕度敏感等。
3.2.3.3 熱熔密封(fēng)膠
熱熔密封膠又稱為熱施工(gōng)型密(mì)封膠,是指以彈性體同熱塑性樹脂摻合物為基料的密封膠。
熱熔密封膠可配製成性能接近於液體彈性密(mì)封膠,但它比液體彈性(xìng)體密封膠優越的是不需要加進硫化劑。
3.2.3.4 液體密封膠
這類密封膠主要用於機械結合麵的密封,以(yǐ)代替固體密封材料(紙片、石棉、軟木和硫化橡膠),以防止機械內部流體從結(jié)合(hé)麵泄露,所(suǒ)以液體密封膠(jiāo)又稱為液體墊圈(quān)。
3.2.4 按密封膠施工後(hòu)性能分類
3.2.4.1 固化型密封膠(jiāo)
這類密封(fēng)膠(jiāo)又(yòu)可分為剛(gāng)性和柔性兩類。剛性密封膠硫化或凝固後形成的固體,很(hěn)少具有彈性;柔性密封膠在硫化後具有彈(dàn)性及柔軟(ruǎn)性(xìng)。
剛性密封膠的(de)特點是不(bú)能彎曲,通(tōng)常接縫(féng)不可移動。
柔性密封膠經硫化後保持柔軟性。
3.2.4.2 非固化型密封膠
這類密封膠是(shì)軟質凝固性的密封膠,施工後仍保持不幹性(增粘劑不斷(duàn)地遷移到表麵)狀態。這種膠通常為膏狀,可用(yòng)刮刀或刷子施用到接縫中,可以配合出不(bú)同粘度和不同性能的密封膠使用。
3.3常用密封膠的種類
在前麵密封膠的分類中列舉了多種方法(fǎ),其中應用(yòng)最廣泛的是將密封膠分為硫化型和非(fēi)硫化型兩大類。在(zài)硫化型(xíng)密封膠中應用最(zuì)廣泛的是室溫硫化型,加(jiā)溫硫化(huà)型用的較少。非硫化型密封膠有液體密封膠和膩子。此外,在加上(shàng)常用的厭(yàn)氧膠。
3.4 液體密封膠的選用和施工工藝
密(mì)封膠的選用,應根據使用條件、密封件的材(cái)料和密封麵狀態、密(mì)封介質的種類和特(tè)性(xìng)以及塗敷工藝等要求綜合考慮。一般情況下當受力較大,且受衝擊力及交變力時,應選用強度較高的密封膠;當變溫差很(hěn)大時,應選用韌性好的密封膠(jiāo)。
3.4.1 液體密封膠的施工方法
液(yè)體密封膠的施工方(fāng)法可根(gēn)據(jù)膠的狀(zhuàng)態選用。膏狀密封可用刮刀刮塗或注射槍注射(shè)施工(gōng);液體密封膠采用的刷子刷塗或噴塗施工;膜狀密封膠用展貼方法(fǎ)施工。
3.5 國產密封膠
3.5.1 室溫硫化聚硫橡膠密封膠(jiāo)為(wéi)多(duō)組分材料,室溫硫化成彈性體,為幹性粘著(zhe)型(xíng)密封膠,常用的有XM係列密封膠。
3.5.2 室溫硫化矽橡膠(jiāo)密(mì)封膠
矽橡膠密封膠的有多種特殊性能,如耐高溫、耐低溫(wēn)性能,良好的電盡緣性能(néng)。
3.5.3 厭氧膠
3.5.4其他硫化型密封膠
3.5.5非硫化型密封膠
非(fēi)硫化型密封膠大部分為不幹性和半幹性,其中呈膩子狀的又稱非硫化型膩子。這類膠對溫度(dù)敏感性小,在使用溫度範圍內密(mì)封膠不變形,不開裂,不結皮,而且長期儲存性好,但力學性能低,適用於(yú)可拆卸部位或緊固聯(lián)接接合麵密封、溝槽密封及(jí)填堵較(jiào)大的結(jié)構空隙,在液體密封墊中占主要地(dì)位,廣(guǎng)泛應用於可拆卸部位的密(mì)封。
4、填料密封
填料密(mì)封是一種最古老的(de)密封方式,在中國已有上千年的曆史。它最早以棉、麻的纖(xiān)維填塞在泄露(lù)通道內來阻止液流泄露,主要用作提水機械的密封。
填料密封主要用作動密封。它廣泛用(yòng)作離心泵、壓縮機、真空泵、攪拌機和船舶螺旋槳的轉軸密封,往複式壓縮機、製冷機的往複運動軸封,以及各種閥門閥杆的旋動(dòng)密(mì)封等。為了適應上述設備的工作條件,填(tián)料密封必須具備下列條件:
1) 有一定的(de)塑(sù)性,在壓緊力作用(yòng)下能產生一定(dìng)的徑向力並緊密與軸接觸。
2) 有足夠的化學穩定性,不汙染(rǎn)介質,填料不被介質泡脹,填料中的侵漬劑不被介質溶(róng)解(jiě),填料本身不腐蝕密封麵。
3) 自潤滑性能良(liáng)好,耐磨,摩擦因數小。
4) 軸存在少量(liàng)偏心時,填料應有足夠的浮(fú)轉動性。
5) 製造(zào)簡單,填裝方便。
填料的種(zhǒng)類很多,可以(yǐ)從其功用方麵、構造方麵(miàn)和材料方麵分類,最常用(yòng)的有下麵四類:絞合填料、編結填料、塑性填(tián)料、金屬填料。
4.1 絞合填料(liào)和編結填料
絞合填料即把幾(jǐ)股石棉線絞合在一(yī)起,將它填塞在填料腔內即(jí)可起密封作用。
編結填料是以棉、麻以及石棉纖維紡線後編結(jié)而成,並於其(qí)中侵進潤滑劑或聚四氟乙烯。
4.2 塑性填料(liào)
塑性填料是幾經(jīng)膜具壓製成型的填料。
4.3 金屬填料
金屬填料(liào)有半金(jīn)屬填料和(hé)全金屬填料兩(liǎng)種。所謂半(bàn)金屬填料是金屬與非金屬組合而成,全金屬填料則(zé)不含非金屬。
4.4 碳纖維填(tián)料
碳(tàn)纖維填料是一種新型(xíng)填(tián)料。其優異的自潤滑性(xìng)能、耐高、低溫性能和耐化學品性能引(yǐn)起人們的極(jí)大的留意,而且作為壓縮(suō)填(tián)料的彈(dàn)性和柔軟性也極為良好,其缺點僅在於有滲透泄露,但侵漬聚四氟乙烯(xī)或其他粘接劑之後可以防止。目前其本錢較高,但隨著碳纖維的發展,其本錢定會下降,因此(cǐ),碳(tàn)纖維填料是一種最為理想和最有(yǒu)希看的填料。`
4.5 填料的選擇
選擇填料時,應考慮:機器的種類、介(jiè)質的物理、化學特性、工作溫度和工作壓力,以及運動速度(dù)等,其中尤以介質的腐蝕性(以pH值表示),pH值及使用溫度為最重要。
4.6 填料的公道裝填
填料的公(gōng)道裝填應按下列(liè)步驟進(jìn)行:
1) 清理填料腔,檢查軸表(biǎo)麵是否(fǒu)有劃傷(shāng)、毛刺等現象。
2) 用百分表檢(jiǎn)查軸(zhóu)在密封部位的徑向跳動量,其公差應在答應範圍內。
3) 填料腔內和軸(zhóu)表麵應塗密封劑或與介質想適應的密封劑。
4) 對成卷包裝的填料,使用時(shí)應先取一根與軸徑同尺寸的木棒,將填料纏繞在(zài)其上,再用刀切(qiē)斷,切口最(zuì)好呈450斜麵,對切斷後(hòu)的每(měi)一節填(tián)料,不應讓(ràng)它疏鬆,更不應(yīng)將它拉直,而(ér)應取與填料同(tóng)寬度的紙帶把每節填料呈圓圈形包紮好,置於(yú)潔淨處。
5) 裝(zhuāng)填時應一圈一圈(quān)裝填,不得同時裝填幾圈。
6) 取一隻與填料強同尺寸的木質兩半軸套,合於軸上,將填料推(tuī)進腔的深部,並用壓蓋對木軸套施加一定(dìng)的壓力,使(shǐ)填料得到(dào)預壓縮。
7) 以同樣(yàng)的方法裝(zhuāng)填第二圈、第三圈。
8) 最後(hòu)一圈填料裝填完畢後,應用壓蓋壓緊,但壓緊力不宜過大。
5、成型填料密封
成(chéng)型填料密封泛指用橡膠、塑料、皮革及金(jīn)屬材料經模(mó)壓或車削加工成型的環狀(zhuàng)密封圈。
成型填料按工作特性分為擠壓型密封圈和唇形密封圈兩類;按材料可(kě)分為橡膠類、塑料類、皮革類和金屬類。各種材料的擠(jǐ)壓型密封圈中橡膠擠壓型密(mì)封圈應用最廣,其(qí)中O形圈曆史最(zuì)悠久,最典型。唇形密封圈的類型很(hěn)多,有V形、U形、L形(xíng)、J形和Y形等。
5.1 O型密封圈
O型密封圈(quān)簡稱O型圈,開始出現在19世紀中(zhōng)葉,當時用它作蒸汽機汽(qì)缸的密封元件。
O型橡膠密(mì)封圈有如下的優點:
1) 密(mì)封部(bù)位(wèi)結構簡單,安裝部位緊湊,重量較輕;
2) 有自(zì)密封(fēng)作用,往往隻用 一個密(mì)封件便能完成密封;
3) 密封性能較(jiào)好,用作靜密封時幾乎可以做到沒(méi)有泄露;
4) 運(yùn)動摩擦阻力很小,對於(yú)壓力交變的場(chǎng)合也能適應;
5)尺寸和(hé)溝槽已標準(zhǔn)化,本錢低,便於使用(yòng)和外購。
5.2 V型密封(fēng)圈(quān)
V型密封圈為一種唇(chún)形密封圈,是使用最早使用最(zuì)多的成型填料之一。它主要用於往複運動,作活塞或活塞杆的密封。很少用於轉動中或作靜密封。
V形密封圈(quān)有下列特點:
1)密封性能良好(hǎo);
2)答應一定的偏心載荷、和偏心運動;
3)可(kě)以多圈重(chóng)疊使用,並通過調節壓緊力來(lái)獲得最大密封效(xiào)果;
4)耐衝擊壓(yā)力和振動壓力;
5)當填料(liào)不能從軸向裝進時,可以開切口使用,隻要安裝時(shí)將切口互相錯開,不影響密(mì)封效果。其(qí)缺點是摩擦阻力較其他成型(xíng)填料的大。
5.3 Y型密封圈
活塞(sāi)密封用的U形和Y形密封圈在外形上略有不同,U形(xíng)圈的唇長,底部(bù)與唇部同厚度或略大於唇部厚(hòu)度。Y形圈的純(chún)短,底(dǐ)部厚,這是為了克服U形圈經常不能穩定安放而設計的,同(tóng)時可增大唇的(de)強(qiáng)度,以免唇根部被撕裂(liè)。
5.4 鼓形和山形密封圈的結構
5.4.1 鼓形密封圈的結構
鼓形密封圈又稱活塞密封圈,它是為單向和雙向工作的活塞而設(shè)計的(de)。密封圈的截麵、襯套或擋環的結構(gòu)與(yǔ)活塞的設計有很大關係。由於有各種性(xìng)能的要求,所以鼓形密封圈的結構也不可能(néng)是一致的。
5.5 J形和L形密封圈
J形和L形密封圈,都是用於工作(zuò)壓力(lì)不(bú)大於1MPa的氣壓或液壓機械設備的密封。
J形(xíng)密封圈的(de)是用於活(huó)塞杆密封。
6.1 油封
油封,即潤滑油的密(mì)封。它常用於各種機械的軸承處,特別是轉動(dòng)軸(zhóu)承部位。其功能在於把油腔和(hé)外(wài)界(jiè)隔離,對內封(fēng)油,對外封塵。
油封與其他密封比較有(yǒu)下列優點:
1) 油封(fēng)重量輕,耗材少。
2) 油(yóu)封的安裝位置小,軸向尺寸(cùn)小,輕易加工。
3) 密封性能好,使(shǐ)用壽命較長,對機器的振動和主軸的偏心都有一定的適應性。
4) 拆卸輕易,檢驗方便。
5) 價格便宜。
6.2 防塵密封
油封可作防塵密封的件使用。但是在粉塵嚴重或是為了保護(hù)其他密封(fēng)件時,經常使用專門的防塵密(mì)封。
防(fáng)塵(chén)密封的材料,油壓機械多用橡(xiàng)膠,氣壓機械(xiè)多用毛氈,飛機和冷帶工(gōng)作的油缸為了對付活塞杆外部結冰(bīng)而(ér)用金屬,化工部(bù)分(fèn)為(wéi)防止活塞杆上的粘著物(wù)也用金屬。
防塵密(mì)封對保護關鍵性的液(yè)壓設備(bèi)是十分重(chóng)要的。滲透塵(chén)土,不僅磨損密(mì)封件,而且會(huì)大大的磨損導向套和活塞杆。此外,雜(zá)質(zhì)進進液壓介質中,也會影響操縱閥和泵的功能,在最壞的情況下,也可能損壞這些裝置。防塵圈(quān)能除掉活塞杆表麵(miàn)上的塵土和(hé)雜物,但(dàn)損壞(huài)活塞杆上的油膜(mó),這對密封件的(de)潤滑也有一定作用。
7.1 磁流體(tǐ)
7.1.1 磁流體的(de)組成
1995年由美國(guó)帕佩爾(Papell)發明的磁性流體,是把磁鐵礦等強磁性的微細粉末(約100Å)在水、油類、酯類、醚類等(děng)液體中(zhōng)進(jìn)行穩定分散的一種(zhǒng)膠態液體。這(zhè)種液體具有在通常離心力和磁場作用下,既不沉降和凝聚又能使其本身承受(shòu)磁性,可以被磁鐵所吸引的特性。
磁流體由3種主要成分組成:
1)固體鐵磁體微粒(Fe3O4);
2)包覆著微粒並阻止其相互凝聚的表麵活性劑(穩定劑);
3)載液(溶媒)。
7.1.2 磁流體的特性(xìng)
磁流體是一種叫膠(jiāo)體(tǐ)溶液。作為密封用(yòng)的磁流體,其性(xìng)能(néng)要求是:穩定性好,不凝聚(jù)、不沉澱、不分解;飽和磁(cí)化強度高;起始磁導率大;粘度和飽和蒸氣低(dī),其他如凝固點、沸點、導熱率、比熱和表麵張力等也有一定(dìng)的要求。
影響磁流體穩定的主要因素有:微粒力(lì)度大小、表麵活性劑(jì)和載液以及它們的公道配比(bǐ)。穩定性是磁(cí)流體各種特性存在的條件。
7.2 磁流體密封的工作原理
圓環形永久磁(cí)鐵(tiě),極靴和轉軸所構成的磁性回路,在磁鐵產生的磁(cí)場作用下,把放(fàng)置在軸與極靴頂端縫隙間的磁流體加以集中,使其形成一個所謂的“O”形(xíng)環,將縫隙通道堵死而達到密封的目的。這種密封(fēng)方式可用於轉(zhuǎn)軸是磁性體和(hé)轉軸是非磁性體兩種場合(hé)。前(qián)者(zhě)磁(cí)束集中(zhōng)於間隙處並貫串轉軸而構(gòu)成磁路,而後(hòu)者磁束比不通過轉軸,隻是通過密封間隙中的磁流(liú)體而構成磁路。
7.2.3 極限條件
磁流體(tǐ)密封在工作(zuò)時會受到下列條(tiáo)件的限製:
1)蒸發。磁流體由磁性微粒(lì)、表(biǎo)麵活性劑和載液3部分(fèn)組成(chéng),載液的蒸發是決定密封極限旋轉頻率和使用壽命的主要因素。由於密封是靠(kào)有限的磁流體工作的。為此,應選用(yòng)蒸汽壓低的載液,使蒸發損失為最小值。
2)溫(wēn)升。溫度升(shēng)高會導致磁鐵退磁(cí)和(hé)磁流體(tǐ)的蒸發。由於溫度升高(gāo),粘度降低,功率消耗也就降低(dī),這是有利的一麵。但是溫度的、升高,磁飽(bǎo)和強度下降,也可能使密(mì)封的(de)耐壓(yā)能力有些下降,因此,磁流體溫度一(yī)般不應高於105℃,否則應(yīng)采用冷卻措施。
3)極限真空(kōng)度。磁流體密封極限真空度(dù)取決於載液的(de)揮發度,用二脂潤(rùn)滑(huá)劑作(zuò)成的載液可滿足(zú)1.333×10-7Pa超高真空技術的要求。
4)周速。一般(bān)磁(cí)流體密封適用於高周速30m/s以上(shàng)的運(yùn)轉,無極限標誌。但考慮到溫度和散熱,周速應限製在60~80m/s,此時還要考慮極限耐壓能力。
8、高壓密封
高(gāo)壓密封(fēng)的型式(shì)很多,按其(qí)工作(zuò)原理(lǐ)分為(wéi)強製密封和自緊密封兩類。強製密封是依靠聯接件(螺栓)的預緊力來保證壓力容器的頂蓋、密(mì)封元件和圓筒體端部之(zhī)間具有一(yī)定的接觸(chù)壓力,以達到密封的目的。自緊密封是隨著壓(yā)力容器內的操縱壓力增加,密封元件與頂蓋、圓筒體端部之間的接觸壓力也隨之增加,由此實(shí)現密封作用。自(zì)緊密封的特點是壓力越高(gāo),密(mì)封(fēng)元件在接觸麵(miàn)的壓緊力就(jiù) 越大,密封性能也就越好,操縱條件波動時,密封仍然可靠。但是結構(gòu)比較複雜,製(zhì)造較困難。自緊密封按密封元件變形方式還(hái)可以分為軸向自緊密封和徑向自緊密封。
按密封材料性能,高(gāo)壓密封又可分為使密封元件產生塑性變形的塑性密封,使(shǐ)密(mì)封(fēng)元件產生彈性變形的彈性密封。
目前,壓力(lì)容器常用的密封型式(shì)有如下幾種(zhǒng):
1) 強製密封有平墊(diàn)密封(fēng),卡(kǎ)紮裏密封和八角墊密封;
2) 半自緊密封有雙錐密封(fēng);
3) 自緊密(mì)封(fēng)有楔形密(mì)封,五(wǔ)德密封,空心金屬O形環密封,C形環密封(fēng),B形環密封,三角(jiǎo)墊密封,八角(jiǎo)墊密封,平墊自緊密封及橡膠O形圈密封(fēng)等。