密封技術(shù)交流—密封基礎(chǔ)知識

1、 第二部分密封件基礎(chǔ)知識一一密封材料性能及應(yīng)用密封材料性能及應(yīng)用 1 1、聚四氟乙烯（、聚四氟乙烯（PTFEPTFE） 2、氟橡膠（、氟橡膠（FKM） 3、丁腈橡膠（、丁腈橡膠（NBR） 4、夾布橡膠（、夾布橡膠（FAB） 5、聚氨酯橡膠（、聚氨酯橡膠（PU） 6、硅橡膠（、硅橡膠（MVQ） 7、氫化丁腈橡膠（、氫化丁腈橡膠（HNBR） 8、尼龍（、尼龍（PA） 9、聚甲醛（、聚甲醛（POM）1、聚四氟乙烯（、聚四氟乙烯（PTFE）耐高低溫性能好(-55 +260)耐多種油類及化學(xué)介質(zhì)自潤滑性能好摩擦系數(shù)低防粘滑性能好（無爬行現(xiàn)象） 填充（改性）PTFE 抗冷流性能好 耐磨性好 機(jī)械強(qiáng)度較高

2、抗壓能力強(qiáng)聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）冶金行業(yè)（高溫、高壓、高速、精密裝置，如AGC油缸）工程機(jī)械、陶瓷壓機(jī)、建筑機(jī)械等化工行業(yè)（耐介質(zhì)性）壓縮機(jī)等通用機(jī)械（無油潤滑）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）耐溫性能好（-20+200）耐油性能好（包括磷酸酯系列液壓油）耐酸堿及其它多種介質(zhì)如水-乙二醇等機(jī)械強(qiáng)度中等常用于高溫或特殊介質(zhì)條件下的密封件 2、氟橡膠、氟橡膠（FKM）使用溫度： -40 120 耐油、耐熱、耐磨性好通用性強(qiáng)，使用面廣，適用于液壓、氣動系統(tǒng)及軸承座的密封不適用于高溫、磷酸酯系列液壓油及含極性添加劑的齒輪油。3、丁腈橡膠（、丁腈橡膠（NBR）使用溫度：-30 100 由N

3、BR與棉布粘合壓制而成強(qiáng)度高，耐磨性好耐油性比NBR略有下降，摩擦系數(shù)高用于耐高壓下的往復(fù)密封，在高壓油缸中應(yīng)用廣泛4、夾布橡膠（、夾布橡膠（FAB）使用溫度： -3080 耐磨性能好，機(jī)械強(qiáng)度高彈性模量高，彈性好耐油性能好，但壓縮變形大在空氣中易發(fā)生水解，儲存條件要求高（密封、避光）適于通用油缸密封5、聚氨酯橡膠、聚氨酯橡膠（PU）6、硅橡膠（、硅橡膠（MVQ）使用溫度： -60230 。耐熱、耐寒性好壓縮永久變形小、彈性好機(jī)械強(qiáng)度低不耐油（也有耐油的品種）適用于高溫、低溫條件密封。如罩式爐密封使用溫度：-55150 高溫條件下性能保持良好與NBR相比，耐油、耐介質(zhì)、耐溫以及耐磨性有明顯提高

4、冶金設(shè)備，如線材軋機(jī)油膜軸承密封及板材軋機(jī)工作輥密封和油膜軸承多肢密封。7、氫化丁腈橡膠（、氫化丁腈橡膠（HNBR）使用溫度：-40120 耐油、耐溫、耐磨性能好抗壓強(qiáng)度高，抗沖擊性能較好尺寸穩(wěn)定性差適用于制造導(dǎo)向環(huán)、支承環(huán)、壓環(huán)、擋圈等8、尼龍、尼龍（PA）使用溫度：-40140 耐油、耐溫、耐磨性能好抗壓強(qiáng)度高，抗沖擊性能好尺寸穩(wěn)定性好自潤滑性能較好適用于制造導(dǎo)向環(huán)、擋圈等9、聚甲醛（、聚甲醛（POM）（二）密封件分類（二）密封件分類1、擠壓型密封圈（靜密封，如、擠壓型密封圈（靜密封，如O形圈等）形圈等）2、旋轉(zhuǎn)密封圈（工作輥軸承，如夾布油封、旋轉(zhuǎn)密封圈（工作輥軸承，如夾布油封、骨架油封）

5、骨架油封）3、旋轉(zhuǎn)密封圈（油膜軸承，如多肢油封、旋轉(zhuǎn)密封圈（油膜軸承，如多肢油封、雙唇密封等）雙唇密封等）4、往復(fù)運(yùn)動密封圈（油、氣缸密封，如、往復(fù)運(yùn)動密封圈（油、氣缸密封，如V型組合密封、型組合密封、Y形圈、形圈、PTFE組合密封）組合密封）接觸面出現(xiàn)三種情況，不斷交替產(chǎn)生：接觸面出現(xiàn)三種情況，不斷交替產(chǎn)生： 干摩擦產(chǎn)生磨損，干摩擦產(chǎn)生磨損，流體潤滑產(chǎn)生泄漏，流體潤滑產(chǎn)生泄漏， 邊界潤滑下形成流體動壓油膜邊界潤滑下形成流體動壓油膜（0.0025mm)起密封作用。起密封作用。 適用于旋轉(zhuǎn)密封、油缸密封適用于旋轉(zhuǎn)密封、油缸密封干摩擦邊界潤滑流體潤滑（三）密封原理（三）密封原理 1、擠壓型密封圈密

6、封原理預(yù)密封作用 密封圈壓縮密封面變形初始壓縮應(yīng)力825%的壓縮量產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力起預(yù)密封作用 擠壓型密封圈密封原理自密封作用有效密封=初始應(yīng)力+流體壓力流體壓力流體壓力P傳遞給接觸面而形成的接觸應(yīng)力分布總的最大接觸壓力： P 3max = P 1max + k P式中：P流體壓力 k流體壓力傳遞系數(shù) K1 P 1max最大初始接觸壓力 P 3max總的最大接觸壓力當(dāng)P 3max P 時，即可以保證可靠的自密封。擠壓型密封圈密封原理2、旋轉(zhuǎn)密封骨架油封密封原理油在密封唇口下形成的邊界潤滑油膜示意圖(油膜厚度約0.0025mm)3、旋轉(zhuǎn)密封、旋轉(zhuǎn)密封油膜軸承密封原理油膜軸承密封原理A、邊界潤滑原理、邊

7、界潤滑原理B、動壓油膜原理、動壓油膜原理C、負(fù)壓、回流原理、負(fù)壓、回流原理 多肢密封產(chǎn)品斷面圖多肢密封產(chǎn)品斷面圖 多肢密封唇部理想狀態(tài)多肢密封唇部理想狀態(tài)4、油缸往復(fù)密封的機(jī)理預(yù)壓緊力(Pri) 流體壓力(Prp)作用唇邊增強(qiáng)密封效果唇形密封圈具有比擠壓型密封圈更顯著的自密封作用。P=Pri+Prp4A、往復(fù)運(yùn)動Y形圈密封原理圖4B、往復(fù)密封PTFE密封原理圖4C、往復(fù)密封V形圈密封原理圖 （四）靜密封（四）靜密封1、O形圈形圈2、鋼廠罩式爐密封條、鋼廠罩式爐密封條3、板式換熱器密封墊片、板式換熱器密封墊片 1、O形圈形圈用途：靜密封（一般少用于動密封）用途：靜密封（一般少用于動密封）材質(zhì)：氟

8、橡膠（材質(zhì)：氟橡膠（FKM）、丁腈橡膠）、丁腈橡膠 （NBR）、硅橡膠（）、硅橡膠（MVQ）標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：GB3452.1-92、JB/ZQ4224-97、 GB1235-76（舊國標(biāo)）（舊國標(biāo)）溝槽溝槽:見標(biāo)準(zhǔn)見標(biāo)準(zhǔn)選型選型:工作壓力工作壓力10Mpa需擋配備擋圈需擋配備擋圈 O形圈的三種使用形式形圈的三種使用形式圖1：無擋圈、易擠出圖2：一側(cè)有擋圈、單向受壓、防止擠出圖3：兩側(cè)有擋圈、雙向受壓、防止擠出2、冷軋罩式爐密封條、冷軋罩式爐密封條冷軋罩式爐密封條（冷軋罩式爐密封條（1）冷軋罩式爐密封條（冷軋罩式爐密封條（2） 3、 板式換熱器密封墊片板式換熱器密封墊片材質(zhì)：丁腈橡膠、氫化丁腈膠、三

9、元乙丙、材質(zhì)：丁腈橡膠、氫化丁腈膠、三元乙丙、 氟氟 橡膠、氯丁膠、硅橡膠橡膠、氯丁膠、硅橡膠.尺寸系列：尺寸系列： APV-M92-15 APV-T4 APV-M105 GEA-VT80 Alfa-laval-M6-FM Alfa-laval-M15-FFMB Alfa-laval-M10-MFM 板式換熱器密封墊片簡圖板式換熱器密封墊片簡圖板式換熱器密封墊裝配簡板式換熱器密封墊裝配簡圖圖板式換熱器密封墊工作示意圖板式換熱器密封墊工作示意圖（五）失效類型、預(yù)防措施（五）失效類型、預(yù)防措施1、Y形圈2、PTFE組合密封3、油封失效類型硬化系統(tǒng)溫度過高，材料老化活塞密封，換用聚四氟組合密封活塞桿

10、密封，與緩沖環(huán)配合使用失效類型軟化橡膠材料耐油性差，材料軟化更換橡膠材料失效類型 破裂材料老化、油變質(zhì)更換耐熱、耐油密封件。換新油失效類型破裂安裝時扭曲安裝方法不當(dāng)改進(jìn)安裝方法和采用工具。失效類型撕邊配合間隙過大壓力過大減少間隙，加支承環(huán)防止谷部開裂l提高橡膠硬度l 提高橡膠強(qiáng)度l 采用不等高唇防止背壓背壓低壓側(cè)高壓側(cè)擠入間隙設(shè)泄漏孔、加帶泄壓孔的支承環(huán)防止扭轉(zhuǎn)局部或整圈扭轉(zhuǎn)提高橡膠硬度采用高低唇加檔圈防止密封圈擠入間隙提高橡膠硬度加擋圈合適的配合間隙擠入間隙Y形圈安裝方法：1、軸用Y形圈：用手壓成心形，裝入 溝槽；用手校正，減少扭曲、歪斜。2、孔用Y形圈：用手（或工具）拉伸 后裝入活塞中；當(dāng)

11、活塞進(jìn)入油缸筒時，小心缸孔頂端劃傷密封件唇口。缸孔端要有合適的倒角及長度。（2） PTFE組合密封失效類型局部嚴(yán)重磨損：軸用密封件彎曲成心 形后，局部唇口未恢復(fù)，造成過度磨損。產(chǎn)品表面劃傷：油中雜質(zhì)尤其鐵屑等 堅硬物；軸或缸筒表面有劃傷。O形圈：橡膠老化，變形失去彈性導(dǎo)致滲漏。PTFE組合密封失效的預(yù)防措施安裝方法：軸用密封件安裝后局部唇口要恢復(fù)正圓。系統(tǒng)：介質(zhì)清潔度提高；溝槽設(shè)計、加工及孔、軸的表面粗糙度和配合間隙要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。O形圈：材質(zhì)彈性好，壓縮永久變形小，能持久地對耐磨環(huán)提供壓縮應(yīng)力。v PTFE密封件安裝的注意事項安裝前，必須小心地清理干凈活塞桿 溝槽和活塞，抹上潤滑油。當(dāng)密封圈

12、越過的溝槽，必須用塑料包 覆，或者采用套筒延伸跨過溝槽的鋒 利邊緣、螺紋線，防止產(chǎn)品被劃傷。避免用堅硬、鋒利工裝，一般采用非 金屬材料。v PTFE密封件（軸用）的安裝O形圈單獨裝入溝槽中；耐磨環(huán)用手彎曲成心形，裝入溝槽；耐磨環(huán)恢復(fù)原狀，減少變形，唇口矯正成正圓?；钊麠U要垂直安裝。活塞桿的倒角要符合設(shè)計規(guī)范。安裝方向要正確。階梯圈裝配圖階梯圈斷面圖先裝O形圈，后裝階梯圈。將折迭的階梯圈嵌入溝槽內(nèi)，然后將折迭部分展開入槽。 +注：階梯圈的“臺階”應(yīng)向壓力側(cè)小規(guī)格階梯圈的安裝：規(guī)格在30毫米以下的宜采用敞開式溝槽； 如不可能，則需要特別的安裝工具。 vPTFE組合密封件（孔用）的安裝 方形圈直徑1

13、00 mm以下、壁厚超過1.6 mm的 應(yīng)該慢慢地?fù)伍_，并采用安裝工具來裝配。 方形圈在80的液壓油中浸泡一小時左右有利于安裝。 大規(guī)格方形圈可適當(dāng)拉伸后裝配。只有一個15的導(dǎo)向斜面的活塞安裝時，會使方形圈傾斜并剪切掉密封圈。 推薦活塞孔口結(jié)構(gòu)圖30 mm以下的方形圈采用分體溝槽的結(jié)構(gòu)型式 方型圈安裝示意圖密封圈頂推套筒小于方型圈3mm的直徑方形圈密封圈保護(hù)套筒溝槽5錐度O形圈活塞（3）油封主要影響因素：密封材料。軸表面粗糙度和偏心度。軸表面粗糙度一般規(guī)定為0.8 1.6m。軸偏心度。唇口過盈量。壓力：一般在0.020.03MPa，特殊可達(dá)到0.5MPa。速度：一般最高線速度約25m/s左右。

14、溫度：適用溫度視材料而定，唇口溫度比系統(tǒng)高， 溫升1030（密封圈50%浸在 介質(zhì)內(nèi)）。 軸承的潤滑方式。軸承的常用潤滑方式：干油潤滑：油脂無壓力稀油潤滑：潤滑油壓力0.03Mpa油氣潤滑：油氣壓力0.3Mpa油霧潤滑：油氣壓力0.3Mpa油封幾類結(jié)構(gòu)形式：骨架油封：內(nèi)骨架、外骨架；采用了國標(biāo)、國外標(biāo)準(zhǔn)夾布油封：Merkel標(biāo)準(zhǔn)；廣研系列無骨架油封：J形、U形國標(biāo)系列在冶金行業(yè)，在冶金行業(yè)， 、類使用多，類使用多， 類少。類少。油封泄漏原因和安裝方法油封泄漏原因和安裝方法一、泄漏原因安裝因素：安裝變形、偏心過大等；系統(tǒng)因素：潤滑不足、異常高溫、軸表面 粗糙度過大等選型因素：選型與系統(tǒng)不匹配列舉

15、九種損壞方式二、安裝方法錯誤實例 、正確方法唇口部泄漏唇口部磨損過大1唇口部磨損過大潤滑不足有異物卡咬內(nèi)壓大唇口部泄漏潤滑不足（1）原因現(xiàn)象原因?qū)Σ邼櫥蛔愦娇诙瞬磕p大，磨損面失去光澤由于所使用的潤滑油在指定量以下，油回不到唇口部，因而在干燥狀態(tài)下滑動，產(chǎn)生異常磨損。油封附近的結(jié)構(gòu)差，油回不到唇口部：密封的唇口部前面有甩油環(huán)：密封的唇口部前面有大的排油由于飛濺潤滑，在啟動后幾分鐘內(nèi)油全部回不來補(bǔ)充滑滑油達(dá)到指定量再運(yùn)轉(zhuǎn)變更油封附近的結(jié)構(gòu)改善潤滑效果。唇口部泄漏潤滑不足（1）唇口部泄漏有異物卡咬（2）原因現(xiàn)象原因?qū)Σ哂挟愇锟ㄒТ娇诙瞬磕p大，有條紋和凹處在裝配時軸與油封上附著有切屑。系統(tǒng)清潔度

16、達(dá)不到技術(shù)要求，存在灰塵與油泥等雜物較多。裝配時對油封、軸、殼體等進(jìn)行清洗，清除灰塵及鐵屑等雜物。唇口部泄漏有異物卡咬（2）油封部分的壓力超過了設(shè)計值改用耐壓油封設(shè)通氣孔成為不帶壓力的結(jié)構(gòu)。唇口部泄漏唇口部硬化2唇口部硬化異常高溫潤滑不足唇口部泄漏異常高溫原因?qū)Σ咴诿芊獯礁浇挠蜏?，由于各種原因而上升，超過了橡膠的耐熱極限。與設(shè)計時給定溫度、條件不符，油溫上升，超過了耐熱極限。調(diào)查出原因，防止溫度上升。改用耐熱性良好的唇口材料的油封。如：ACM、FKM、HNBR。唇口部泄漏異常高溫唇口部泄漏唇口部翻轉(zhuǎn)3唇口部翻轉(zhuǎn)l系統(tǒng)內(nèi)壓大唇口部翻轉(zhuǎn)內(nèi)壓大在唇口部的圓周上有一部分或全部翻轉(zhuǎn)使用耐壓油封。調(diào)低系統(tǒng)的壓力或者改進(jìn)成 為不帶壓力的結(jié)構(gòu)。在運(yùn)轉(zhuǎn)中不正常的高壓作用于唇口部位使唇口翻轉(zhuǎn)。唇口部泄漏唇口部偏磨損4唇口部偏磨損安裝偏心大傾斜安裝提高軸與腔體的同軸度精度。安裝偏心大唇口部泄漏唇口部軟化5唇口部軟化唇口材料不適合唇口部泄漏腰部破損6唇口腰部破損安裝不良內(nèi)壓大產(chǎn)品腰部尺寸不合理腰部破損安裝不良、內(nèi)壓過大原因?qū)Σ甙惭b時腰部產(chǎn)生破損。在裝配后進(jìn)行耐壓試驗時，壓力過大。在運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生了比設(shè)計時給定壓力高的壓力。產(chǎn)品腰部尺寸合理設(shè)計檢驗時不要用超過油封耐力規(guī)格的壓力試驗。選用與壓力匹配的耐壓油封。唇口部破損組裝不良、內(nèi)壓過大唇口部泄漏彈簧脫落