影响垫片及填料密封的七大因素
①密封面的表面状况:密封面的形状及表面粗糙度对密封性有一定影响,表面光滑有利于密封。软质垫片由于其易于变形因而对表面状况不敏感,而对硬质垫片来说,表面状况影响极大。
②密封面的接触宽度:密封面与垫片或填料的接触宽度越大,则流体泄漏所需通过的路径越长,流阻损失也越大,因而有利于密封。但在相同的压紧力下,接触宽度越大,则密封比压将减小。所以
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影响垫片及填料密封的七大因素
①密封面的表面状况:密封面的形状及表面粗糙度对密封性有一定影响,表面光滑有利于密封。软质垫片由于其易于变形因而对表面状况不敏感,而对硬质垫片来说,表面状况影响极大。
②密封面的接触宽度:密封面与垫片或填料的接触宽度越大,则流体泄漏所需通过的路径越长,流阻损失也越大,因而有利于密封。但在相同的压紧力下,接触宽度越大,则密封比压将减小。所以,要根据密封件的材质情况寻求适宜的接触宽度。
③密封流体的性质:液体的黏度对填料及垫片的密封性有很大影响,黏度大的流体由于其流动性差而易于密封。液体的黏度远大于气体,因而液体较气体易于密封。饱和蒸汽由于它会凝析出液滴而阻塞密封面间泄漏的通道,因而比过热蒸汽易于密封。流体的分子体积越大,越易于被狭窄的密封间隙所阻塞,从而易于密封。液体对密封件材料的浸润性对密封也有一定影响。易于浸润的液体,由于垫片和填料内部微孔的毛细作用而易于产生渗透泄漏。2毫米厚的304不锈钢薄片的两面,具有很高的机械强度并且易于运输,由于它也可以被切割成复杂的形状,这种垫片被广泛的应用在各种工业中。
④密封流体的温度:温度的高低影响液体的黏度,从而对密封性产生影响。温度升高,液体黏度下降,亦气体黏度增大。另一方面,温度的变化常使密封组件产生变形而易于引起泄漏。
⑤密封垫片及填料的材质:软质材料由于其在预紧力作用下易于产生弹性或塑性变形,从而堵塞流体泄漏的通道,因而有利于密封;但软质材料一般不能承受高压流体的作用。密封材料的耐蚀性、耐热性、致密性、亲水性等都对密封有一定影响。
⑥密封面比压:密封面间单位接触面上的法向作用力称密封比压,密封面比压的大小是影响垫片或填料密封性的重要因素。通常,通过施加预紧力在密封面上产生一定比压,使密封件产生变形以减小或消除密封接触面间的缝隙,阻止流体通过,达到密封的目的。应当指出,流体压力的作用会使密封面比压产生变化。密封面比压的增加虽有利于密封,但受到密封件材料的挤压强度的限制;对于动密封,密封面比压的增加还将引起摩擦阻力的相应增大。4)较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面。
⑦密封外部条件影响:管道系统的振动、连接组件的变形、安装位置的偏移等原因都会对密封件产生附加作用力,从而对密封造成不利的影响。尤其是振动,将使密封面间的压紧力产生周期性变化,使连接螺栓松弛,从而造成密封失效。引起振动的原因可能是外部的,也可能是由于系统内部流体动而引起的。要使密封可靠,必须认真考虑上述诸因素,而密封垫片和填料的制造及选用至关重要。垫片的选型主要根据化工泵输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素决定。
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影响密封性能的因素
1、油缸的加工精度
实验证明,与油封接触的运动工作表面,表面粗糙度Ra超过0.8μm,油封的泄漏量和磨损值将直接上升,故建议运动工作表面粗糙为Ra0.1~0.8μm.为保证橡塑复合密封的密封性能,避免在装配过程中损伤密封件,在液压油缸的设计和安装中应考虑以下几个方面
1):缸筒
a:材质:一般为碳钢,低压系统及摩擦条件较好的场合可用铝合金,青铜,不锈钢等
b:被表面质量及粗造度:内表面一般都需进行珩磨,抛光或滚压,要求达到Ra0.1~0.8μm的粗造度,且不得纵横向刀纹。
2)活塞杆
a:材质:一般为碳钢,镀铬刚,低压系统及摩擦条件好的场合可使用铝合金,青铜,不锈钢等。
b:表面质量及粗糙度:要求粗造度为Ra0.2~0.4μm,热处理后表面镀硬铬。工程机械用液压油缸的活塞杆有可能被砂石划伤,要求其表面硬度在HRC60以上。
c:油封的安装沟槽
d:局部结构设计
e:环滑动配合间隙f和油封挤出缝隙。
2、温度
低温会使橡塑复合密封弹性降低,造成泄漏,甚至整个油封变得发硬发脆。高温会使油封体积膨胀,变软,造成运动时油封摩擦阻力迅速增加和耐压能力降低。建议橡塑复合密封连续工作温度范围-10~+80℃。
3、工作压力
油封有z低启动压力要求。低压工作须选用低摩擦性能.气动阻力小的油封。在2.5Mpa以下,橡塑复合密封并不合适,高压时要考虑密封受压情况,需用防挤出挡圈沟槽加工方面也有特殊要求。
4、运动速度
运动速度很低(≤0.03/s),要考虑设备运行的平稳性和是否出现爬行现象。运动速度很高(≥0.8m/s)时,器润滑作用的油墨可能被破坏,密封因得不到很好的润滑作用而摩擦发热,导致寿命大大降低。建议橡塑符合密封在0.3m/s~1.2m/s速度范围内工作比较适宜。机械密封在使用中容易出现的故障1、安装静试,在没有带负荷的时候泄漏:机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。
5、工作介质:
除了严格按照生产厂家的推荐意见选取工作介质外,保持工作介质的清洁至关重要。油液的老化或污染不仅会使系统中的元件发生故障,加快油封的老化和磨损,而且其中的赃物可能划伤或嵌入密封,使密封失效。因此,因此必须定期的检查油封及其清洁度,并按设备的维护规范更换滤油器或油液。在油缸里油液中残留空气径高压缩会产生高温使油封烧坏,甚至碳化。为避免这种情况发生,在液压系统运行初始时,应进行排气处理。液压油缸也应在低压慢速运行数分钟,确认已排完油液中残留空气,方可正常工作。由于大多数密封为易损件,故应选用互换性、通用化、标准化和系列化的密封件。
6、液压冲击
产生液压冲击的因素很多,如挖掘机挖斗突然碰到石头,吊机起吊或放下重物的瞬间。除外在因素外,对于高压大流量液压系统,执行元件(液压油缸或液压马达)换向时,如果换向阀性能不太好,很容易产生液压冲击。液压冲击产生的瞬间高压可能是系统工作压力的几倍,这样高的压力在极短时间内会将油封撕裂或将局部卷入间隙之内,造成严重损坏。一般有液压冲击的油缸应在活塞杆上安装缓冲环和挡圈。缓冲环装在油封的前面吸收大部分冲击压力,挡圈防止油封在高压下挤入间隙,根部被咬坏。2、温度低温会使橡塑复合密封弹性降低,造成泄漏,甚至整个油封变得发硬发脆。
7、侧向负载
活塞上一般必须装支撑环,以保证油缸能承受较大的负载。密封件和支撑环起完全不同的作用,密封件不能代替支撑环负载,有侧向力的液压油缸,必须加承载能力强的支撑环,(重载时可用金属环)以防油封在偏心的条件下工作引起泄漏和异样磨损。
非金属密封垫片(石墨垫片)所用原料及类型
一.非金属密封垫板垫片(石墨垫片)概述