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密封材料的性能要求

2019-05-22 11:40:18

密封材料的性能是保证有效密封的重要因素,选择密封材料,主要是根据密封元件的工作环境,如使用温度、工作压力、所使用的工作介质以及运动方式等。对密封材料的基本要求如下:


  1.具有一定的力学性能,如拉伸强度、伸长率等;

  2.弹性和硬度适当,压缩变形;

  3.耐高温和低温,高温下不分解、软化,低温下不硬化;

  4.与工作介质相适应,不产生溶胀、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,价格低廉;


橡塑密封技术发展动向


一、严酷环境


  随着机械产品使用条件的日益严酷、对橡胶密封制品的使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、能源工业等使用胶密封,往往要适应较宽的温度环境及高压、砂尘等严酷环境。据1984年国际橡胶会议资料,汽车、拖拉机中的旋转轴唇形密封圈使用条件已有了较大发展。


  由于使用条件的变更,将使特种橡胶消耗量不断增加,要求发展新型密封件,提高密封件的使用寿命及可靠性。


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


  往复动密封的系统压力一般在20MPa以下,在航天、航空工业中使用的高性能组合密封,系统压力可达56MPa。此时,较高工作速度为1m/s。


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


二、挤压型密封件的技术发展动向


  挤压型密封特别是O型圈在密封件中一直应用广泛。其他如X型、T型、D型、方形、三角形等型式,适合在不同场合下应用。


  改进的方向是使其密封性能稳定可靠,提高其耐压能力,降低摩擦力。也可以和低摩擦的塑料如聚四氟乙烯、尼龙的滑环与支承环形成组合密封。提高其耐压力及降低摩擦力。有一些制造厂的产品许可达到速度7.5m/s,密封压力5.6MPa。



密封材料的性能




三、往复动唇形密封的技术发展动向


  往复动唇形密封又称唇形衬垫或皮碗,相当广泛地应用于液压系统的往复油缸动密封。这种密封受压面呈唇形,在安装时有极小过盈,使唇缘与密封面充分接触产生密封作用。当油缸工作时,随着压力的升高,其接触力与接触面积增加,从而密封性提高。而在油缸回程时,压力隆低,接触面积与摩擦均低于工作行程,因此产生呼吸作用,润滑唇口。


  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。


  在高压下的必须防止挤出,选用具有足够抗撕强度、硬度与模量。或是带有支承环进行保护,或是采用增强的弹性体。一些高压、高速或高温下使用的密封往往使用复合组合式密封,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接触。密封部位中间设有凹槽,可以贮存介质,改善了润滑性,唇损小,密封可靠,而用于气动系统的唇密封则要求在无油润滑的状态下工作,故此与液压系统的唇密封结构有所不同.目前多半采用在密封唇部设有贮存润滑脂的槽或在唇部粘接有低摩擦塑料或布的结构以提高其使用寿命,有的从结构上想法降低密封唇的接触面积与接触压力,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发展动向


  目前相似结构的品种已不下200种。如流体动力型、内包骨架、装配式、外露骨架、粘接聚四氟乙烯的AF型、双模量回流型等等。外露骨架装配式的优点是定位准确。同轴度高、导热散热条件好。在压力和振动作用下稳定,因而有较高的使用寿命,同时节省胶料。双模量回流型运用波形密封理论,通过在密封接触部位增加一种低定伸、易变形材料,即可获得回流效果,同时可降低产品设计与模具加工费用。


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

  


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