密封基础知识(2)（小知识）

3.4.1 液体密封胶的施工方法 液体密封胶的施工方法可根据胶的状态选用。膏状密封可用刮涂或注射枪注射施工;液体密封胶采用的刷子刷涂或喷涂施工;膜状密封胶用铺贴方法施工。

　　3.5 国产密封胶

　　3.5.1 室温硫化聚硫橡胶密封胶为多组分材料，室温硫化成弹性体，为干性粘着型密封胶，常用的有XM系列密封胶。

　　3.5.2 室温硫化硅橡胶密封胶 硅橡胶密封胶的有多种特殊性能，如耐高温、耐低温性能，良好的电绝缘性能。

　　3.5.3 厌氧胶 3.5.4其他硫化型密封胶

　　3.5.5非硫化型密封胶 非硫化型密封胶大部分为不干性和半干性，其中呈腻子状的又称非硫化型腻子。这类胶对温度敏感性小，在使用温度范围内密封胶不变形，不开裂，不结皮，而且长期储存性好，但力学性能低，适用于可拆卸部位或紧固联接接合面密封、沟槽密封及填堵较大的结构空隙，在液体密封垫中占主要地位，广泛应用于可拆卸部位的密封。

　　4、填料密封

　　填料密封是一种zui古老的密封方式，在中国已有上千年的历史。它zui早以棉、麻的纤维填塞在泄露通道内来阻止液流泄露，主要用作提水机械的密封。 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。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。 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，zui常用的有下面四类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金属填料。 4.1 绞合填料和编结填料 绞合填料即把几股石棉线绞合在一起，将它填塞在填料腔内即可起密封作用。

　　编结填料是以棉、麻以及石棉纤维纺线后编结而成，并于其中侵入润滑剂或聚四氟乙烯。

　　4.2 塑性填料 塑性填料是几经膜具压制成型的填料。

　　4.3 金属填料 金属填料有半金属填料和全金属填料两种。所谓半金属填料是金属与非金属组合而成，全金属填料则不含非金属。

　　4.4 碳纤维填料 碳纤维填料是一种新型填料。其优异的自润滑性能、耐高、低温性能和耐化学品性能引起人们的极大的注意，而且作为压缩填料的弹性和柔软性也极为良好，其缺点仅在于有渗透泄露，但侵渍聚四氟乙烯或其他粘接剂之后可以防止。目前其成本较高，但随着碳纤维的发展，其成本定会下降，因此，碳纤维填料是一种zui为理想和zui有希望的填料。`

　　4.5 填料的选择 选择填料时，应考虑：机器的种类、介质的物理、化学特性、工作温度和工作压力，以及运动速度等，其中尤以介质的腐蚀性(以pH值表示)，pH值及使用温度为zui重要。

　　4.6 填料的合理装填 填料的合理装填应按下列步骤进行：

　　1) 清理填料腔，检查轴表面是否有划伤、毛刺等现象。

　　2) 用百分表检查轴在密封部位的径向跳动量，其公差应在允许范围内。

　　3) 填料腔内和轴表面应涂密封剂或与介质想适应的密封剂。

　　4) 对成卷包装的填料，使用时应先取一根与轴径同尺寸的木棒，将填料缠绕在其上，再用刀切断，切口呈450斜面，对切断后的每一节填料，不应让它松散，更不应将它拉直，而应取与填料同宽度的纸带把每节填料呈圆圈形包扎好，置于洁净处。

　　5) 装填时应一圈一圈装填，不得同时装填几圈。

　　6) 取一只与填料强同尺寸的木质两半轴套，合于轴上，将填料推入腔的深部，并用压盖对木轴套施加一定的压力，使填料得到预压缩。

　　7) 以同样的方法装填第二圈、第三圈。

　　8) zui后一圈填料装填完毕后，应用压盖压紧，但压紧力不宜过大。

5、成型填料密封

　　成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工成型的环状密封圈。 成型填料按工作特性分为挤压型密封圈和唇形密封圈两类;按材料可分为橡胶类、塑料类、皮革类和金属类。各种材料的挤压型密封圈中橡胶挤压型密封圈应用zui广，其中O形圈历史zui悠久，zui典型。唇形密封圈的类型很多，有V形、U形、L形、J形和Y形等。

　　5.1 O型密封圈

　　O型密封圈简称O型圈，开始出现在19世纪中叶，当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。 O型橡胶密封圈有如下的优点：

　　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。

　　5.2 V型密封圈

　　V型密封圈为一种唇形密封圈，是使用zui早使用zui多的成型填料之一。它主要用于往复运动，作活塞或活塞杆的密封。很少用于转动中或作静密封。

　　V形密封圈有下列特点：

　　1)密封性能良好;

　　2)允许一定的偏心载荷、和偏心运动;

　　3)可以多圈重叠使用，并通过调节压紧力来获得zui大密封效果;

　　4)耐冲击压力和振动压力;

　　5)当填料不能从轴向装入时，可以开切口使用，只要安装时将切口互相错开，不影响密封效果。其缺点是摩擦阻力较其他成型填料的大。

　　5.3 Y型密封圈 活塞密封用的U形和Y形密封圈在形状上略有不同，U形圈的唇长，底部与唇部同厚度或略大于唇部厚度。Y形圈的纯短，底部厚，这是为了克服U形圈常常不能稳定安放而设计的，同时可增大唇的强度，以免唇根部被撕裂。

　　5.4 鼓形和山形密封圈的结构

　　5.4.1 鼓形密封圈的结构 鼓形密封圈又称活塞密封圈，它是为单向和双向工作的活塞而设计的。密封圈的截面、衬套或挡环的结构与活塞的设计有很大关系。由于有各种性能的要求，所以鼓形密封圈的结构也不可能是一致的。

　　5.5 J形和L形密封圈 J形和L形密封圈，都是用于工作压力不大于1MPa的气压或液压机械设备的密封。 J形密封圈的是用于活塞杆密封。

　　6.1 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。

　　6.2 防尘密封 油封可作防尘密封的件使用。但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时，常常使用专门的防尘密封。 防尘密封的材料，油压机械多用橡胶，气压机械多用毛毡，飞机和寒带工作的油缸为了对付活塞杆外部结冰而用金属，化工部门为防止活塞杆上的粘着物也用金属。 防尘密封对保护关键性的液压设备是十分重要的。渗入尘土，不仅磨损密封件，而且会大大的磨损导向套和活塞杆。此外，杂质进入液压介质中，也会影响操作阀和泵的功能，在zui坏的情况下，也可能损坏这些装置。防尘圈能除掉活塞杆表面上的尘土和杂物，但损坏活塞杆上的油膜，这对密封件的润滑也有一定作用。

7.1 磁流体

　　7.1.1 磁流体的组成 1995年由美国帕佩尔(Papell)发明的磁性流体，是把磁铁矿等强磁性的微细粉末(约100Å)在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一种胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下，既不沉降和凝聚又能使其本身承受磁性，可以被磁铁所吸引的特性。 磁流体由3种主要成分组成：

　　1)固体铁磁体微粒(Fe3O4);

　　2)包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂(稳定剂);

　　3)载液(溶媒)。

　　7.1.2 磁流体的特性 磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体，其性能要求是：稳定性好，不凝聚、不沉淀、不分解;饱和磁化强度高;起始磁导率大;粘度和饱和蒸气低，其他如凝固点、沸点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。 影响磁流体稳定的主要因素有：微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的合理配比。稳定性是磁流体各种特性存在的前提。

　　7.2 磁流体密封的工作原理 圆环形*磁铁，极靴和转轴所构成的磁性回路，在磁铁产生的磁场作用下，把放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体加以集中，使其形成一个所谓的“O”形环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。这种密封方式可用于转轴是磁性体和转轴是非磁性体两种场合。前者磁束集中于间隙处并贯穿转轴而构成磁路，而后者磁束比不通过转轴，只是通过密封间隙中的磁流体而构成磁路。

　　7.2.3 极限条件 磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制：

　　1)蒸发。磁流体由磁性微粒、表面活性剂和载液3部分组成，载液的蒸发是决定密封极限旋转频率和使用寿命的主要因素。因为密封是靠有限的磁流体工作的。为此，应选用蒸汽压低的载液，使蒸发损失为zui小值。

　　2)温升。温度升高会导致磁铁退磁和磁流体的蒸发。因为温度升高，粘度降低，功率消耗也就降低，这是有利的一面。但是温度的、升高，磁饱和强度下降，也可能使密封的耐压能力有些下降，因此，磁流体温度一般不应高于105℃，否则应采用冷却措施。

　　3)极限真空度。磁流体密封极限真空度取决于载液的挥发度，用二脂润滑剂作成的载液可满足1.333×10-7Pa超高真空技术的要求。

　　4)周速。一般磁流体密封适用于高周速30m/s以上的运转，无极限标志。但考虑到温度和散热，周速应限制在60～80m/s，此时还要考虑极限耐压能力。

　　8、高压密封

　　高压密封的型式很多，按其工作原理分为强制密封和自紧密封两类。强制密封是依靠联接件(螺栓)的预紧力来保证压力容器的顶盖、密封元件和圆筒体端部之间具有一定的接触压力，以达到密封的目的。自紧密封是随着压力容器内的操作压力增加，密封元件与顶盖、圆筒体端部之间的接触压力也随之增加，由此实现密封作用。自紧密封的特点是压力越高，密封元件在接触面的压紧力就 越大，密封性能也就越好，操作条件波动时，密封仍然可靠。但是结构比较复杂，制造较困难。自紧密封按密封元件变形方式还可以分为轴向自紧密封和径向自紧密封。 按密封材料性能，高压密封又可分为使密封元件产生塑性变形的塑性密封，使密封元件产生弹性变形的弹性密封。 目前，压力容器常用的密封型式有如下几种：

　　1) 强制密封有平垫密封，卡扎里密封和八角垫密封;

　　2) 半自紧密封有双锥密封;

　　3) 自紧密封有楔形密封，五德密封，空心金属O形环密封，C形环密封，B形环密封，三角垫密封，八角垫密封，平垫自紧密封及橡胶O形圈密封等