浅谈工程机械用密封垫及其选用Word格式文档下载.docx
《浅谈工程机械用密封垫及其选用Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浅谈工程机械用密封垫及其选用Word格式文档下载.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
结合面粗糙和变形;
密封垫没有压紧;
结合面紧固螺栓伸长变形或松动;
密封垫发生塑性变形等。
界面泄漏量约占总泄漏量的80%~90%;
材料老化、龟裂、变质等会促使密封垫破坏性泄漏,但安装、使用不当是主要原因;
如上所述,流动介质浸透到细微缝隙中,造成纤维素材料制成的密封垫的渗透泄漏。
1.4常用密封垫种类及适用范围
现将常用密封垫的种类、结构、材料及适用范围列于表1中。
表1常用密封垫片种类及其适用范围
形式
种类
材料
适用范围
压力/MPa
温度/℃
介质
非金属密封垫
纸垫片
软钢纸板
<
0.4
120
燃料油,润滑油,水等
橡胶垫片
天然橡胶
1.33×
10-10~0.6
-60~100
水,海水,空气,惰性气体,盐类水溶液,稀盐酸,稀硫酸等
普通橡胶板
-40~60
空气,水,制动液等
夹布橡胶垫片
夹布橡胶
≈0.6
-30~60
海水,淡水,空气,润滑油和燃料油等
皮垫片
牛皮或浸油、蜡,合成橡胶,合成树脂
水,油,空气等
软聚氯乙烯垫片
软聚氯乙烯板
≤1.6
60
酸碱稀溶液及氨,具有氧化性的蒸气及气体
聚四氟乙烯垫片
聚四氟乙烯板
≤3.0
-180~250
浓酸,碱,溶剂,油类
橡胶石棉垫片
高压橡胶石棉板
中压橡胶石棉板
低压橡胶石棉板
≤6.0
≤4.0
≤1.5
≤450
≤350
≤200
空气,压缩空气,蒸气,氨,水,海水,冷凝水,液态氨,≤98%硫酸,≤35%盐酸,盐类,硝氨液,硫氨液,甲胺液,烧碱,氟利昂,氢氰酸,卡普隆生产介质,聚苯乙烯生产介质
耐油橡胶石棉板
≤400
油品(汽、柴、煤、重油等),油气,溶剂(包括丙烷、丙酮、苯、酚、醛、异丙醇),浓度小于30%的尿素,氢气,硫化催化剂,润滑油,碱类
聚四氟乙烯包垫片
聚四氟乙烯薄膜包橡胶石棉板或橡胶板
组合密封垫
夹金属丝(网)石棉垫
铜(钢或不锈钢)丝和石棉交织而成
内燃机用
缠绕垫片
金属带:
紫铜,铝,08(15)钢,2Cr13,0Cr13,1Cr13,1Cr18Ni9Ti非金属带:
石棉,聚四氟乙烯,陶瓷纤维等
≤6.4
≈600
蒸气,氢气,压缩空气,天然气,油品,溶剂,重油,丙烯,烧碱,酸,碱,液化气,水
金属包平垫片
金属:
紫铜,软钢,铝,不锈钢,合金钢
非金属:
石棉板,棉胶石棉板,聚四氟乙烯板,陶瓷纤维
波形金属垫片
金属密封垫
金属平垫片
紫铜,铝,铅,软钢,不锈钢,合金钢
10-10~20
蒸气,氢气,压缩空气,天然气,油品,溶剂,重油,丙烯,烧碱,酸,碱,液化气,水
金属齿形垫片
08(10)钢,铝,合金钢,1Cr13(0Cr13)
≥4.0
金属八角垫
10钢,1Cr13,合金钢,不锈钢等
≥6.4
蒸气,氢气,压缩空气,天然气,油品,溶剂,重油,丙烯,烧碱,酸,碱,液化气,水
金属透镜垫
金属椭圆垫
2石棉橡胶密封垫
石棉橡胶密封垫包括普通石棉橡胶密封垫、耐油石棉橡胶密封垫、增强石棉橡胶密封垫、石棉钢片密封垫、混合石棉橡胶密封垫和复合石棉橡胶密封垫等。
2.1普通石棉橡胶密封垫
普通石棉橡胶密封垫是用石棉、橡胶、结合剂等经辊压而成的各种零件结合面间所用的密封垫,如发动机汽缸垫、管道法兰盘密封垫等。
普通石棉橡胶密封垫因配料、工艺、性能及用途不同分为高压石棉橡胶密封垫(如XB450)、中压石棉橡胶密封垫(如XB350)和低压石棉橡胶密封垫(如XB200)三种。
其中高压石棉橡胶密封垫可以用来密封高温(450℃)、高压(6MPa)的流动介质,中压石棉橡胶密封垫可用于温度350℃、压力4MPa的流动介质的密封;
而低压石棉橡胶密封垫只用于一般低压冷却水或蒸气的密封。
普通石棉橡胶密封垫单张成型厚度一般为≤3mm。
2.2耐油石棉橡胶密封垫
耐油石棉橡胶密封垫是以石棉、耐油橡胶和结合剂为主要材料经辊压而成的密封垫,有Ny300型和Ny400型两种。
Ny300型耐油石棉橡胶密封垫适用于中小功率发动机燃油系、润滑系及冷却系的密封,而Ny400型耐油石棉橡胶密封垫可用于温度400℃、压力4MPa的油料、溶剂、碱类介质的密封。
耐油石棉橡胶密封垫单张成型厚度有1、2、3mm三种。
2.3增强石棉橡胶密封垫
增强石棉橡胶密封垫是由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝网(或不锈钢丝网)组成,分为耐油增强和高压增强两种。
钢丝网夹在石棉橡胶中,以增加拉伸强度,使之承受高压和高温。
增强石棉橡胶密封垫单张成型厚度一般不超过3mm。
2.4石棉钢片密封垫
石棉钢片密封垫是两面为耐油石棉橡胶板,中间夹入冲眼不锈钢片作骨架,经压制、硫化、表面均匀涂敷润滑剂的密封垫。
耐油石棉橡胶板为未经硫化的一面光滑、另一面拉毛,厚度约0.5mm。
不锈钢片厚度为0.2mm、孔眼直径0.1~1mm、孔眼排列为每100mm36~40孔。
目前,石棉钢片密封垫多使用在体积小、质量轻、功率大的高速二冲程发动机上。
2.5混合石棉橡胶密封垫
混合石棉橡胶密封垫是由耐油石棉橡胶板、普通石棉橡胶板、增强石棉橡胶反以及钢架石棉板等复合加工而成的密封垫,可用于各种状态的零件结合面如光滑面、凹凸面及榫槽面等密封,性能优越,但结构复杂,制造成本高。
2.6复合密封垫
复合密封垫是充分发挥聚四氟乙烯和非金属材料的优点,利用普通石棉橡胶板和增强石棉橡胶板等制成的密封垫,具有耐高温、耐高压(11~45MPa)、弹性好、强度高、垫片系数(开始发生泄漏时密封垫的有效压紧力与内压之比)小等优点,其结构如图所示。
复合垫片
1-聚四氟乙烯;
2-石棉橡胶板
3密封垫的选用
3.1选用原则
密封垫的选用原则是,对于要求不高的场合可凭经验选用,不合适时再更换。
但对那些要求严格的场合,如压力爆发、可燃气体温度高、有腐蚀性的流动介质、流速高且有一定压力和温度的管道等,则应根据工作压力、工作温度、流动介质腐蚀性以及零件结合面的状态和形状来选用。
一般来说,常温低压条件下选用非金属软密封垫,中压高温时选用金属与非金属组合的密封垫或金属密封垫;
在温度和压力较大波动条件下,应选用弹性好的或自紧式密封层;
在低温、腐蚀性介质或真空条件下,应选用具有特殊性能的密封垫。
3.2选用密封垫的影响因素
由上述可知,零件技术状况及工作条件、密封垫材料及密封性能等对合理选用密封垫有一定影响,现举例一二予以说明。
1)零件结合面状态。
零件结合面状态不同,要求使用的密封垫也不同。
例如:
光滑的零件结合面,一般应选用低压、软质和较薄的密封垫;
高压工作条件下、零件强度足够时应选用厚而软的密封垫,不宜采用金属密封垫。
因为这时要求的压紧力过大,导致螺栓较大的变形、零件压紧力减小,反而使密封垫有效性下降。
只有在零件结合面狭窄而光滑的情况下可使用金属密封垫,因为此时在相同螺栓拧紧力的情况下密封垫有较大的压紧力,可以保持足够的密封度。
2)零件结合面粗糙度。
这对密封效果影响很大,特别是当采用非软质密封垫时。
这是因为零件结合面粗糙度大是造成泄漏的主要原因之一。
软质密封垫对零件结合面粗糙度要求较低,这是因为它容易变形,能堵住两零件结合面微凸体相互接触而形成的泄漏通道,从而保证了良好的密封效果。
3)零件结合面与密封层的硬度差。
使用密封垫的目的是使密封垫产生弹性或塑性变形,以填补零件结合面的微小凹凸不平,阻止流动介质的泄漏发生。
因此应使密封垫硬度低于零件硬度,二者相差越大,实现密封就越容易。
例如,当使用金属密封垫时,为了保证良好的密封效果,应尽可能选用较软的材料,使金属密封垫硬度比零件硬度40HRS以上为宜。
4)黑色金属零件结合面应选用铜质金属密封垫,而不能采用铝质金属密封垫,以免黑色金属零件遭受电腐蚀损坏。
为便于各种条件下合理选择密封垫,以获得对流动介质良好密封效果,现将密封垫选用标准列于表2中。
表2密封垫选用标准
公称压力P/MPa
介质温度t/C
密封面形式
选用垫片名称
垫片材料
油气,油品,液化气,
氢气,硫化催化剂,
溶剂(丙烷、丙酮、
苯、酚、醛、异丙醇),
小于25%的尿素
光滑式
耐油橡胶石棉垫片
201~300
缠绕式垫片
08(15)钢带,石棉带
2.5
4.0
(凹凸式)
1.缠绕式垫片
2.波形铁包石棉垫片
08(15)钢带,石棉带,马口铁,石棉板
2.54
201~450
451~600
缠绕式合金垫片
0Cr13(1Cr13)或2Cr13合金钢带,石棉带
6.4~16.0
梯形槽式
(椭圆槽式)
1.椭圆形截面钢垫圈
2.八角形截面合金钢垫圈
08(10)钢
1Cr18Ni9(1Cr18Ni9Ti)合金钢
蒸气
10.2
≤250
(凹凸式)
1.缠绕式垫片
251~450
10.0
450
1.椭圆截面钢垫圈
2.八角形截面钢垫圈
水
≤100
盐水
橡胶板
≤150
气态氨,流态氨
凹凸式
空气,压缩空气,惰性气体
≤98%硫酸,
≤35%盐酸
≤90
液碱
1.橡胶石棉垫片
2.橡胶垫片
中压橡胶石棉板,橡胶板
工程建设机械2005.NO.3