密封简介

2014-8-19密封简介李雄伟主要内容一、概念二、常用材料及要求三、密封形式分类四、常用密封形式介绍密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方法通常有：l）封住结合面的间隙；2）切断泄漏通道；3）增加泄漏通道中的阻力；4）设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏通道的压力差。概念密封材料的一般要求1）材料致密性好，不易泄露介质；2）有适当的机械强度和硬度；3）压缩性和回弹性好，永久变形小；4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂；5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上；6）摩擦系数小，耐磨性好；7）具有与密封面结合的柔软性；8）耐老化性好，经久耐用；9）加工制造方便，价格便宜，取材容易常用密封材料橡胶类密封材料丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸脂橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶。合成树脂类密封材料常用合成树脂中，使用最多的是聚四氟乙烯树脂。在聚四氟乙烯树脂中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用石油基液压油、水一油乳化液、水一乙二醇基液压液、磷酸脂基液压液等工作介质的密封。金属类密封材料金属密封材料主要用于静密封，适用于高温、高压油、高压水蒸气等场合。铅、蒙太尔合金、银、铝、黄铜、不锈钢、镍、软锆、紫铜。密封形式分类分类主要密封件静密封非金属静密封O型橡胶密封圈橡胶垫片聚四氟乙烯生料带橡胶-金属复合静密封组合密封垫圈金属静密封金属垫圈空心金属O型密封圈液态密封垫密封胶非接触式密封、间隙密封利用间隙、迷宫、阻尼等动密封自封式压紧型密封O型橡胶密封圈同轴密封圈异型密封圈密封形式分类分类主要密封件动密封自封式自紧型密封（唇形密封）Y形密封圈V形密封圈组合式U形密封圈蕾形和复式唇密封圈带支撑环组合双向密封圈其他活塞环金属活塞环旋转轴油封油封液压缸导向支撑件导向支撑环液压缸防尘圈防尘圈其他其他成型填料密封一、O型密封圈O形密封圈是一种横截面为圆形的橡胶圈，其材料主要为丁睛橡胶或氟橡胶，它主要用于静密封和往复运动密封，用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。O形密封圈与其他型式密封圈比较，具有以下优点：1）密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻；2）有自密封作用，往往只用一个密封件便能完成密封；3）密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有泄露；4）运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应；5）尺寸和沟槽已标准化，成本低，便于使用和外购。静密封原理动密封原理成型填料密封二、Y型密封圈Y形密封圈的截面呈Y形，是一种典型的唇形密封圈。按其截面的高、宽比例不同，可分为宽型、窄型、Yx型等几类；若按两唇的高度是否相等，则可分为轴、孔通用型的等高唇Y形密封圈和不等高唇的轴用Y形密封圈和孔用Y形密封圈。Y形密封圈广泛应用于往复动密封装置中，其使用寿命高于O形密封圈。Y形密封圈的密封性能、使用寿命及不同挡圈时的工作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。Y形密封圈的特点是：1）密封性能可靠；2）摩擦阻力小，运动平稳；3）耐压性好，适用压力范围广；4）结构简单，价格低廉；5）安装方便。安装支撑环的Y形密封圈a)单向受压；b)双向受压成型填料密封三、V形密封圈V形密封圈的截面呈V形，也是一种唇形密封圈。根据制作的材料不同，可分为纯橡胶V形密封圈和夹织物（夹布橡胶）V形密封圈等。V形密封圈的V形密封圈1-压环；2-V形密封环；3-支撑环密封装置由压环、V形密封圈和支承环三部分组成。V形密封圈主要用于液压缸活塞和活塞杆的往复动密封，其运动摩擦阻力较Y形密封圈大，但密封性能可靠、使用寿命长。当发生泄漏时，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。V形密封圈的特点是：1）耐压性能好，使用寿命长。2）根据使用压力的高低，可以合理地选择V形密封圈的数量，以满足密封要求；并可调整压紧力来获得最佳密封效果。3）根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的V形密封圈，以获得不同的密封特性和最佳综合效果。4）维修和更换密封圈方便。5）密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。成型填料密封四、星形密封圈星形密封圈是有四个唇的密封圈。它是一种无接缝的圆形环，在模具内硫化成形，其截面近似正方形。星形密封圈在使用和作用上非常像O形密封圈。但是，它比O形密封圈具有更显著、更有效的密封性能。星形密封圈的制作材料一般为合成橡胶。星形密封圈主要应用在动密封场合，也可用于静密封。适用于双作用往复运动的活塞、活塞杆、柱塞等；并且也能在摆动、螺旋和旋转工况下适用于轴和心轴等。对星形密封圈的表面进行特殊减摩处理，能具有更好的摩擦性能。星形密封圈与O形密封圈相比，有许多优点：1）往复运动时，不会翻转、扭曲。2）由于所需的径向预缩量小，故而接触应力小，摩擦力也小。3）由于接触应力分布均匀，所以泄漏小。4）由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此飞边不会影响密封作用。5）在动密封场合，具有良好的密封效果，而且寿命长。填料密封填料密封主要用作动密封。它广泛用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封，往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。填料的种类很多，可以从其功用方面、构造方面和材料方面分类，最常用的有下面四类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料、碳纤维填料。为了适应上述设备的工作条件，填料密封必需具备下列条件：1）有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与轴接触。2）有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的侵渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。3）自润滑性能良好，耐磨，摩擦因数小。4）轴存在少量偏心时，填料应有足够的浮动弹性。5）制造简单，填装方便。油封油封，即润滑油的密封。它常用于各种机械的轴承处，特别是滚动轴承部位。其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。油封与其他密封比较有下列优点：1）油封重量轻，耗材少。2）油封的安装位置小，轴向尺寸小，容易加工。3）密封性能好，使用寿命较长，对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。4）拆卸容易，检修方便。5）价格便宜。迷宫密封迷宫密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。由于迷宫密封的转子和机壳间存在间隙，无固体接触，毋须润滑，并允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机的轴端和的级间的密封，其他的动密封的前置密封。螺旋密封螺旋密封的轴表面开有螺旋槽，而孔为光表面，这同迷宫密封的开槽情况是一致的，所以可以把螺旋密封看成是迷宫密封的一种特殊型式，称为螺旋迷宫。但是，螺旋迷宫的齿是连续的，不象前述的各种迷宫的齿是不连续的齿。由于齿的连续性，通过齿的介质的流动状态发生变化。螺旋槽不再作为膨胀室产生旋涡来消耗流动能量，而是作为推进装置与介质发生能量交换，产生所谓的“泵送作用”，并产生泵送压头，与被密封介质的压力相平衡，即压力差p=0，从而阻止泄露。所以在密封机理上与迷宫密封略有不同。但是，介质在通过间隙时会有一部分越过齿顶留过，而不沿槽向流动，即有透气效应，这和迷宫密封中的情况是一样的。螺旋密封可用于高温、深冷、腐蚀和带有颗粒等的液体，密封条件苛刻，密封效果良好。机械密封机械密封又称端面密封（MechanicalSeal），是旋转轴用动密封。机械密封性能可*，泄露量小，使用寿命长，功耗低，毋须经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的饿密封要求。机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。机械密封与软填料密封比较如下优点：1）密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄露量很小，其泄露约为软填料密封的1%；2）使用寿命长，在油、水介质中一般可达1～2年或更长，在化工介质中一般能工作半年以上；3）擦功率消耗小，其摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；4）轴或轴套基本上不磨损；5）维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需经常性维修；6）抗振性好，对旋转轴的振动以及轴对密封腔的偏斜不敏感；7）适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。谢谢！