密封知识培训

1、密封知识培训 密封的作用与分类密封的作用与分类在在与与传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的作用，传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的作用，在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于、起、起的元件称为的元件称为。液压与气压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存时，由液压与气压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存时，由于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质越过容腔边界，于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质越过容腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种由高压腔向低压腔或外界流出，

2、这种“越界流出现象称为泄漏。越界流出现象称为泄漏。 泄漏分为泄漏分为和和两类。两类。对于液压传动系统，内泄漏会引起系统容积效率的急剧下降，达不对于液压传动系统，内泄漏会引起系统容积效率的急剧下降，达不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；外泄漏那么造成工作介到所需的工作压力，使设备无法正常运作；外泄漏那么造成工作介质浪费和污染环境，甚至引发设备操作失灵和人身事故。质浪费和污染环境，甚至引发设备操作失灵和人身事故。内泄漏指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏；外泄漏那内泄漏指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏；外泄漏那么是由系统或元件内部向外界的泄漏。么是由系统或元件内部向

3、外界的泄漏。 单位时间内泄漏的工作介质的体积称为单位时间内泄漏的工作介质的体积称为。对于对于，由于其工作介质为压缩空气且工作压力不，由于其工作介质为压缩空气且工作压力不高，因此气体的泄漏问题往往得不到应有的重视。其实，高，因此气体的泄漏问题往往得不到应有的重视。其实，同样会造成同样会造成，或造成，或造成；将造成将造成，等等。，等等。密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可以阻止或减小泄二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可以阻

4、止或减小泄漏。因此，密封的方法通常有：漏。因此，密封的方法通常有：1 1封住结合面的间隙；封住结合面的间隙；2 2切断泄漏通道；切断泄漏通道；3 3增加泄漏通道中的阻力；增加泄漏通道中的阻力；4 4设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏通道的压力差。设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏通道的压力差。分类分类主要密封件主要密封件静密封静密封非金属静密封非金属静密封O O形橡胶密封圈形橡胶密封圈橡胶垫片橡胶垫片聚四氟乙烯生料带聚四氟乙烯生料带橡胶橡胶- -金属复合静密封金属复合静密封组合密封垫圈组合密封垫圈金属静密封金属静密封金属垫圈金属垫圈空心金属空心金属O O形密封圈

5、形密封圈液态密封垫液态密封垫密封胶密封胶 密封的分类密封的分类 根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为和和两大类。另外按照密封件的两大类。另外按照密封件的、和和等还可等还可进一步细分。密封的分类见进一步细分。密封的分类见。动动密密封封非接触式密封非接触式密封 间隙密封间隙密封利用间隙利用间隙 迷宫迷宫 阻尼等阻尼等接触式密封接触式密封自封式压紧型密封自封式压紧型密封OO形橡胶密封圈形橡胶密封圈同轴密封圈同轴密封圈异形密封圈异形密封圈其他其他自封式自紧型密封自封式自紧型密封( (唇形密封唇形密封) )Y Y形密封圈形密封圈

6、V V形密封圈形密封圈组合式组合式U U形密封圈形密封圈星形和复式唇密封圈星形和复式唇密封圈带支承环组合双向密封圈带支承环组合双向密封圈其他其他活塞环活塞环金属活塞环金属活塞环旋转轴油封旋转轴油封油封油封液压缸导向支承件液压缸导向支承件导向支承环导向支承环液压缸防尘圈液压缸防尘圈防尘圈防尘圈其他其他其他其他Back密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的以及以及的不同，密封件材料应具有不同的适应性。的不同，密封件材料应具有不同的适应性。 密封材料的一般要求：密封材料的一般要求：1材料密实，不易泄漏工作介质；材料密实，不易泄漏工作介质；2对工作介质

7、有良好的适应性和稳定性；对工作介质有良好的适应性和稳定性；3有适当的机械强度和硬度，受工作介质的影响小；有适当的机械强度和硬度，受工作介质的影响小；4压缩性和复原性好，永久变形小；压缩性和复原性好，永久变形小；5温度适应性好，高温下不软化、不分解；低温下不硬化、不脆裂；温度适应性好，高温下不软化、不分解；低温下不硬化、不脆裂；密封材料的一般要求：密封材料的一般要求：6摩擦因数小，耐磨性好；摩擦因数小，耐磨性好；7抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；8与密封面贴合的柔软性和弹性好与密封面贴合的柔软性和弹性好 ；9耐臭

8、氧性和耐老化性好，使用寿命长；耐臭氧性和耐老化性好，使用寿命长； 10加工性能好，价格低廉。加工性能好，价格低廉。 常用的橡胶密封材料主要是常用的橡胶密封材料主要是。由于合成橡胶的胶种较多，且。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其必须满足上述使用要各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其必须满足上述使用要求外，还应根据不同胶种的求外，还应根据不同胶种的和和，参照密封件的工况条，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的和和见见。可以使用；可以使用；有条件使用；有条件使用；不可使用。不可使用。 常用

9、橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围密封材料密封材料石油基液压油和石油基液压油和矿物基润滑酯矿物基润滑酯难燃性液压油难燃性液压油使用温度范围使用温度范围水水- -油乳化液油乳化液水水- -乙二醇基乙二醇基磷酸酯基磷酸酯基静密封静密封动密封动密封丁腈橡胶丁腈橡胶聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶氟橡胶氟橡胶硅橡胶硅橡胶丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶丁基橡胶丁基橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶-40+120-30+80-25+250-50+280-10+180-20+130-30+120-40+100一般不用一般不用-25+180一般不用一般不用-10+130-20+80-30+120

10、常用合成树脂中，使用最多的是常用合成树脂中，使用最多的是。在聚四氟乙烯。在聚四氟乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学性能，中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用适用、工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的和和见见。 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围名称名称使用温度使用温度/主要特点主要特点应用范围应用范围聚四氟乙烯聚四氟乙烯及加充填物及加充填物聚四氟乙烯聚四氟乙烯-1

11、00+260耐磨性极佳耐磨性极佳, ,耐热耐热 耐塞性优耐塞性优良良, ,能耐几乎全部化学药品及能耐几乎全部化学药品及溶剂和油等液体溶剂和油等液体. .弹性差弹性差, ,热胀热胀系数大系数大适用于制作挡圈、支承环、导向支适用于制作挡圈、支承环、导向支承环及压环，与承环及压环，与O形圈等组合成同形圈等组合成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密封件工轴密封圈。喷涂、贴粘在密封件工作面，以降低摩擦因数，提高耐热作面，以降低摩擦因数，提高耐热性。制作生料带性。制作生料带聚酰胺尼龙聚酰胺尼龙-40+100耐磨性能佳（优于铜和一般耐磨性能佳（优于铜和一般钢材），耐弱酸、弱碱和水、钢材），耐弱酸、弱碱和水、醇等溶剂。

12、冲击性好，有一醇等溶剂。冲击性好，有一定的机械强度，抗强酸腐蚀定的机械强度，抗强酸腐蚀性差，溶于浓硫酸、苯酚，性差，溶于浓硫酸、苯酚，有吸水性及冷流性有吸水性及冷流性适用于制造挡圈、压环、导向支承适用于制造挡圈、压环、导向支承环等。三元尼龙与丁腈并用制作往环等。三元尼龙与丁腈并用制作往复动密封，可改善密封件性能复动密封，可改善密封件性能聚甲醛聚甲醛-40+100动静摩擦因数较小，耐有机动静摩擦因数较小，耐有机溶剂及化学腐蚀，具有良好溶剂及化学腐蚀，具有良好的机械性能及抗蠕变性的机械性能及抗蠕变性适用于制作往复运动密封圈用的挡适用于制作往复运动密封圈用的挡圈和导向支承环等圈和导向支承环等 常用金

13、属密封材料的种类和应用范围常用金属密封材料的种类和应用范围材料材料使用温度使用温度/应用范围应用范围材料材料使用温度使用温度/应用范围应用范围铅铅银银黄铜黄铜镍镍紫铜紫铜100650260810315适用于高温、适用于高温、高压油、高高压油、高压水蒸气等压水蒸气等场合场合蒙太尔合金蒙太尔合金铝铝不锈钢不锈钢钦锆钦锆810430870540适用于高温、适用于高温、高压油、高压高压油、高压水蒸气等场合水蒸气等场合金属密封材料主要用于金属密封材料主要用于。常用金属密封材料的。常用金属密封材料的和和见见。 除间隙密封外，密封都是除间隙密封外，密封都是控制在工作介质能控制在工作介质能通过的最小间隙之下。

14、该最小间隙取决于工作介质的通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的、等。等。接触式动密封中的压型密封，是通过由预压缩力和介质压力产生的压紧力，在密接触式动密封中的压型密封，是通过由预压缩力和介质压力产生的压紧力，在密封件与偶合面之间形成接触压力，介质压力愈高，接触压力愈大，使密封件与耦封件与偶合面之间形成接触压力，介质压力愈高，接触压力愈大，使密封件与耦合面紧密贴合，以阻塞泄漏通道，到达自密封。而自封式自紧型密封，那么是利合面紧密贴合，以阻塞泄漏通道，到达自密封。而自封式自紧型密封，那么是利用密封件自身变形所产生的反压力也随介质压力的增加而增大，从而到达自密封。用密封件自身变形所产生的反

15、压力也随介质压力的增加而增大，从而到达自密封。本章介绍常用的本章介绍常用的、和和密封圈的密封圈的、及其及其。是一种截面为圆形的橡胶圈，是一种截面为圆形的橡胶圈，如如所示。其材料主要为所示。其材料主要为或或。O形密封圈是形密封圈是与与中使用最广泛的一种密封件。它主要用中使用最广泛的一种密封件。它主要用于于和和。 O O形密封圈形密封圈d1O形圈内径形圈内径 d2O形圈截面直径形圈截面直径其使用速度范围一般为其使用速度范围一般为。用于。用于，仅限于，仅限于。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀动密封机构。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀动密封机构。一般一般O形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。形

16、密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。1结构小巧，装拆方便。结构小巧，装拆方便。2静、动密封均可使用。静、动密封均可使用。3动摩擦阻力比较小。动摩擦阻力比较小。4使用单件使用单件O形密封圈，可对两个方向起密封作用。形密封圈，可对两个方向起密封作用。5价格低廉。价格低廉。，当设备闲置时间过久而再次起动时，当设备闲置时间过久而再次起动时，O形密封圈的摩擦阻力会因形密封圈的摩擦阻力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现现象。现象。，密封圈在自身的弹，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应性力作用下，对接触面产生一个预接触应力力p0，如，如所示。所示。

17、 O O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理a)空载状态空载状态装入密封槽后，其界面承受接装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形触压缩应力而产生变形图图5-2 O5-2 O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理b)承载状态承载状态在往复运动滑移面上的接触情况，如在往复运动滑移面上的接触情况，如所示。此时所示。此时O形密形密封圈的封圈的主要还是依靠其主要还是依靠其和和，且由于，且由于O形密封圈自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。形密封圈自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。 O O形密封圈的动密封原理形密封圈的动密封原理 ， ：，由于液体的，由于液体的、及及等因素的作等因素的作用

18、，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜，如用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜，如所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。 ，液体膜随之一起探出，如，液体膜随之一起探出，如所示。所示。因此，因此，。一般安装在一般安装在或或起密封作用，如起密封作用，如所示。所示。 O O形密封圈的安装形密封圈的安装a)在外圆的矩形槽内在外圆的矩形槽内 b)在内圆的矩形槽内在内圆的矩形槽内O形密封圈的拉伸量形密封圈的拉伸量和压缩率和压缩率c可按以下公式计算可按以下公式计算5-15-2式中式中 O形密封圈截面直径；形密封

19、圈截面直径； O形密封内径；形密封内径；、，如，如所示；所示； O形密封圈安装空间的高度，即形密封圈安装空间的高度，即223121DDDDh 或或 dcO形密封圈安装空间的高度，即：形密封圈安装空间的高度，即： 3502.cc kddkc系数，一般取系数，一般取kc=1.251.45。 223222dDdDdDdD 或或 %100 cccdhd O形密封圈的形密封圈的和和的选用范围，见的选用范围，见。 O O形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围密封型式密封型式密封介质密封介质拉伸量拉伸量/mm压缩率压缩率c(%)静密封静密封液压油液压油空气空气1.031.041

20、.0115251525往复动密封往复动密封液压油液压油空气空气1.021.0112171217旋转动密封旋转动密封液压油液压油0.951510由表由表5-5可知，静密封的压缩率大于动密封，但是其极值应小于可知，静密封的压缩率大于动密封，但是其极值应小于25%。否那么压。否那么压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在高温工况中，尤为严重。然而压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在高温工况中，尤为严重。然而压缩率也不宜过小，否那么当装配部位存在偏心时就会消失局部压缩量，也会导缩率也不宜过小，否那么当装配部位存在偏心时就会消失局部压缩量，也会导致泄漏致泄漏 。O形密封圈形密封圈为为，即，即。，

21、压缩量较大，应取大值；往复动密封时，应，压缩量较大，应取大值；往复动密封时，应取小值，取小值，取，取，并应考虑摩擦生热引起密封圈，并应考虑摩擦生热引起密封圈内径收缩，从而影响密封质量的问题内径收缩，从而影响密封质量的问题 。当被密封的介质当被密封的介质，O形密封圈会因产生弹性变形而被挤形密封圈会因产生弹性变形而被挤进密封耦合面间的缝隙进密封耦合面间的缝隙 ，引起，引起。 当动密封工作压力超过当动密封工作压力超过7MPa或静密封工作压力大于或静密封工作压力大于32MPa时，应在时，应在O形密封圈形密封圈低压侧安置挡圈低压侧安置挡圈 ；假设双向交替受介质压力，那么于密封圈两侧各加一个挡圈，；假设双

22、向交替受介质压力，那么于密封圈两侧各加一个挡圈，如图如图5-6所示。所示。 O O形密封圈挡圈的安装形密封圈挡圈的安装a)单向受压单向受压 b) 双向交替受压双向交替受压，也，也应采用应采用，以防止密封圈异常损耗。，以防止密封圈异常损耗。挡圈的材料一般为挡圈的材料一般为，或，或和和等。等。的截面呈的截面呈Y形，是一种典型的形，是一种典型的。 按其按其、，可分为，可分为、等几类等几类 假设按两唇的高度是否相等，那么可分假设按两唇的高度是否相等，那么可分为轴、孔通用型的等高唇为轴、孔通用型的等高唇Y形密封圈和形密封圈和不等高唇的轴用不等高唇的轴用Y形密封圈和孔用形密封圈和孔用Y形形密形圈密形圈,如

23、图如图5-7所示。所示。 School of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院广泛应用于广泛应用于中，其使用寿命高于中，其使用寿命高于O形密封圈。形密封圈。 工作速度范围：采用丁腈橡胶制作时为工作速度范围：采用丁腈橡胶制作时为0.010.6m/s；采用氟橡胶制；采用氟橡胶制作时，为作时，为0.050.3m/s；采用聚氨酯橡胶制作时，那么为；采用聚氨酯橡胶制作时，那么为0.011m/s。Y形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工作压力极限，都形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。以聚氨酯橡胶材质为佳

24、。Y形密封圈的适用形密封圈的适用，。 Y形密封圈的形密封圈的：1密封性能可靠；密封性能可靠；2摩擦阻力小，运动平稳；摩擦阻力小，运动平稳；3耐压性好，适用压力范围广；耐压性好，适用压力范围广；4结构简单，价格低廉；结构简单，价格低廉；5安装方便。安装方便。 带副唇的轴用带副唇的轴用Y Y形密封圈截面形密封圈截面1副唇副唇 2主唇主唇 3小腔小腔p，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封作用。，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封作用。 为了防止为了防止Y形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，即形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，即，可在，可在Y形密封圈的唇口处设置形密封圈的

25、唇口处设置，如，如所示。所示。 安装支承环的安装支承环的Y Y环密封圈环密封圈a)单向受压单向受压 b)双向受压双向受压支承环上开有支承环上开有，以利，以利于压力介质通过小孔作用到密封圈唇边于压力介质通过小孔作用到密封圈唇边上，撑开双唇，保持上，撑开双唇，保持Y形密封圈的正确形密封圈的正确动态姿势，保证其良好的密封性能。动态姿势，保证其良好的密封性能。 对于对于，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。这种密封圈不，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。这种密封圈不会在沟槽里产生翻转、扭曲，会在沟槽里产生翻转、扭曲，。Y形密封圈的尺寸和公差以及形密封圈的尺寸和公差以及安装密封圈的沟槽尺寸、挡圈安装密

26、封圈的沟槽尺寸、挡圈尺寸都已经标准化，系列化，尺寸都已经标准化，系列化，设计时可查阅有关国家标准。设计时可查阅有关国家标准。V形密封圈的截面呈现形密封圈的截面呈现V形，也是一种典型的唇形密封圈。形，也是一种典型的唇形密封圈。 根据制作的材料不同，可分为纯橡胶根据制作的材料不同，可分为纯橡胶V形密封圈和夹织物夹布橡胶形密封圈和夹织物夹布橡胶V形形密封圈等。密封圈等。 V形密封圈的密封装置由压环、形密封圈的密封装置由压环、V形密封圈和支承环三局部组成形密封圈和支承环三局部组成 ，如，如图图5-11所示。所示。 V V形密形装置形密形装置1压环压环 2V V形密封圈形密封圈 3支承环支承环 V形密封

27、圈主要用于形密封圈主要用于和和，其运动摩擦阻力，其运动摩擦阻力较较Y形密封圈大，但形密封圈大，但、。 ：采用：采用制作时为制作时为；采用；采用制作制作时为时为。，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。 V形密封圈的形密封圈的， 1耐压性能好，使用寿命长；耐压性能好，使用寿命长；2根据使用压力的上下，可以合理地选择根据使用压力的上下，可以合理地选择V形密封圈的数量以满足密封要形密封圈的数量以满足密封要求；并可调整压紧力来获得最正确综合效果；求；并可调整压紧力来获得最正确综合效果；3根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的根据密封装置不同的使用要求，可

28、以交替安装不同材质的V形密封圈，形密封圈，以获得不同的密封特性和最正确综合效果；以获得不同的密封特性和最正确综合效果；4维修和更换密封圈方便；维修和更换密封圈方便；5密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。，同样必须将，同样必须将，如如所示。所示。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片应根据应根据合理选择合理选择V形密封圈形密封圈及及、和和的的，见，见。 V V形密封圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质形密封圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质压力压力/MPaV V形密封圈个数及材质形密封圈个数及材质压环压环支

29、承环材质支承环材质调整垫片材质调整垫片材质丁腈丁腈胶胶夹织物丁夹织物丁腈胶腈胶聚四氟聚四氟乙烯乙烯酚醛酚醛树脂树脂酚醛酚醛树脂树脂夹织夹织物物白白铜铜不不锈锈钢钢铝青铜铝青铜酚醛酚醛树脂树脂硬硬铅铅白白铜铜 60345534456634566可用；可用；有条件使用；有条件使用；不可使用；不可使用；较佳。较佳。，压环上的，压环上的，应与，应与完全吻合。压完全吻合。压环与密封副耦合面之间环与密封副耦合面之间大小应大小应，以防止，以防止V形密封圈的唇形密封圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成唇边撕裂。边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成唇边撕裂。 孔内径孔内径/mm直径间隙直径间隙/mm/mm

30、压力压力Mpa2175752002002502503003004004005000.150.200.250.300.350.400.100.150.200.250.300.350.070.100.130.150.180.20合理的间隙值见合理的间隙值见。与与及及之间的间隙值一般为之间的间隙值一般为。为了保持液压缸的运动精度，对为了保持液压缸的运动精度，对和和要求较高。要求较高。V形密封圈材质的选用应根据密封装置的工作压力和工作速度来进行，形密封圈材质的选用应根据密封装置的工作压力和工作速度来进行，见表见表5-9见教材见教材P236。 夹布橡胶夹布橡胶V形密封圈的耐压性能和耐磨性能均比纯橡胶形密

31、封圈的耐压性能和耐磨性能均比纯橡胶V形密封圈好。而纯橡胶形密封圈好。而纯橡胶V密封圈又具有优良的密封性能。所以，假设将这两种不同材质的密封圈，交密封圈又具有优良的密封性能。所以，假设将这两种不同材质的密封圈，交替组装起来使用，便能充分发挥各自的特性，获得最正确的密封效果。替组装起来使用，便能充分发挥各自的特性，获得最正确的密封效果。V V形密封圈使用一段时间后形密封圈使用一段时间后会磨会磨损，为保证其密封性能的持久性，损，为保证其密封性能的持久性，。一般采用。一般采用或或加加来调整，见来调整，见。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片， 。 新型

32、新型20世纪世纪80年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了密封可靠性、年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了密封可靠性、运动精度和综合性能，有的密封件已公布了国家标准。本节将介绍运动精度和综合性能，有的密封件已公布了国家标准。本节将介绍几种有代表性的新型密封件。几种有代表性的新型密封件。 与与是有四个唇的密封圈。它是一是有四个唇的密封圈。它是一种种，在模具内硫化成，在模具内硫化成形，其截面近似正方形，如形，其截面近似正方形，如所示。所示。星星形密封圈在使用和作用上非常像形密封圈在使用和作用上非常像OO形密封圈。但形密封圈。但是，它比是，它比OO形密封圈具有形密封圈具有、的密的密封性能。星形

33、密封圈的制作材料一般为各封性能。星形密封圈的制作材料一般为各种合成橡种合成橡胶。胶。 星形密封圈及其星形密封圈及其 应力分布应力分布星形密封圈主要应用在动密封场合，也可用于静密封。适用于双作用往星形密封圈主要应用在动密封场合，也可用于静密封。适用于双作用往复运动的活塞、活塞杆、柱塞等；并且也能在摆动、螺旋和旋转工况下复运动的活塞、活塞杆、柱塞等；并且也能在摆动、螺旋和旋转工况下适用于轴和心轴等。星形密封圈的工作压力不大于适用于轴和心轴等。星形密封圈的工作压力不大于40MPa40MPa，工作速度，工作速度不大于不大于0.5m/s0.5m/s，工作温度，工作温度60+20060+200取决于制作的

34、材质。对星取决于制作的材质。对星形密封圈的外表进行特殊减摩处理，能具有更好的摩擦性能。形密封圈的外表进行特殊减摩处理，能具有更好的摩擦性能。星形密封圈是一种由介质压力施力的星形密封圈是一种由介质压力施力的，依靠它在，依靠它在上的接上的接触应力进行密封见触应力进行密封见。密封圈的径向。密封圈的径向和轴向力取决于和轴向力取决于。当压力升。当压力升高时，密封圈的压缩量相应增加，接触应力高时，密封圈的压缩量相应增加，接触应力也随之增大。也随之增大。 星形密封圈及其星形密封圈及其 应力分布应力分布与与相比，有许多相比，有许多：1) 往复往复运动时，不会运动时，不会、。2) 由于所需的由于所需的，因而，因

35、而，。3) 由于接触应力分布均匀，所以由于接触应力分布均匀，所以。4) 由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此。5) 在动密封场合，具有在动密封场合，具有，而且，而且。星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如所示。所示。 星形密封圈的应用星形密封圈的应用，应选择，应选择星形密封圈的星形密封圈的与与相同或比之略小约相同或比之略小约2%2%。这。这样，星形密封圈在沟槽内受到样，星形密封圈在沟槽内受到轻微的预压缩，可防止它产生轻微的预压缩，可防止它产生倾斜。倾斜。 ，则可在略大，则可在略大或略小的两者之中，选择一个内或略小

36、的两者之中，选择一个内径尺寸与之最为接近的星形密封径尺寸与之最为接近的星形密封圈。圈。一般，一般，可选择截，可选择截面较小的密封圈；反之面较小的密封圈；反之，应选择截面较大的密封圈。，应选择截面较大的密封圈。 通常，通常，和和，应选择较高硬度的材料；也可以应选择较高硬度的材料；也可以选择一般硬度的材料，再安装一选择一般硬度的材料，再安装一个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈被挤入间隙。被挤入间隙。 与与 Z-L Z-L密封圈的截面密封圈的截面的截面呈倒的截面呈倒L L形，如形，如所示。所示。主要用于活塞杆的动、静密封。主要用于活塞杆的动、静密封。 其制作材料其制作材料Zur

37、conZurcon是专门为密封和支承是专门为密封和支承系统而研制的高性能聚氨酯。材料的复合系统而研制的高性能聚氨酯。材料的复合物、添加剂和硬度范围很广，从而可使密物、添加剂和硬度范围很广，从而可使密封和支承元件对于品种不断增多的工业流封和支承元件对于品种不断增多的工业流体介质的相容性和性能到达最正确。体介质的相容性和性能到达最正确。 特别有意义的是，按不同成分经过特殊复合特别有意义的是，按不同成分经过特殊复合的的和和的的系列，具有系列，具有不同的不同的、很高的、很高的、和和，同时，同时，从而能满足，从而能满足液压与气压传动系统严酷的特殊要求。液压与气压传动系统严酷的特殊要求。Z-LZ-L密封圈

38、的密封唇经过修整，其接触应力分布在高压侧的角度较陡，而在低密封圈的密封唇经过修整，其接触应力分布在高压侧的角度较陡，而在低压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸出时粘附在杆上的极薄液体膜，在活压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸出时粘附在杆上的极薄液体膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种最正确的应力分布状态在整个工作压力塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种最正确的应力分布状态在整个工作压力范围内相当稳定。所以，流体动力回吸性能得到了很好保证。范围内相当稳定。所以，流体动力回吸性能得到了很好保证。密封的预压缩是由密封圈在外径处的尺寸过盈以及在安装时元件产生密封的预压缩是由密封圈在外径处的尺寸过

39、盈以及在安装时元件产生的旋转所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密封圈变形的旋转所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密封圈变形压向沟槽外壁，且远离密封耦合面间的间隙，防止了密封圈被挤入间压向沟槽外壁，且远离密封耦合面间的间隙，防止了密封圈被挤入间隙的可能。隙的可能。1 1在整个工作压力范围内具有流体动力回吸性能；在整个工作压力范围内具有流体动力回吸性能；2 2静态和动态密封性能均好；静态和动态密封性能均好；3 3密封唇不受压力作用，摩擦力小，因而减小了摩擦发热；密封唇不受压力作用，摩擦力小，因而减小了摩擦发热；4 4抗挤出性好；抗挤出性好；5 5耐磨性好，使用寿命长。耐磨性好，

40、使用寿命长。具有如下突出具有如下突出：Z-LZ-L密封圈采用密封圈采用，其尺寸符合，其尺寸符合标准，且与标准，且与Y Y形密封形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。 Z-LZ-L密封圈可以应用在使用密封圈可以应用在使用的所有场合，例如的所有场合，例如、和和、等，且能与等，且能与Y Y形形密封圈互换使用。密封圈互换使用。Z-LZ-L密封圈的密封圈的；：；：、。与与是一种既可用于是一种既可用于，又可用于，又可用于的往复运动用的往复运动用单作用密封圈。单作用密封圈。 它由一个它由一个U U形外壳和一个形外壳和一个V V形不锈钢弹簧所组形不锈钢弹簧所组成，如成，如所

41、示。所示。 U U形外壳的制作材料为形外壳的制作材料为。这是一种专门为密封系统研制的高。这是一种专门为密封系统研制的高性能工程热塑性复合物。性能工程热塑性复合物。 M2 M2型型T-VT-V密封圈密封圈1V V形弹簧形弹簧由于由于和和对各种工作介质都有很好的适应能力，因此对各种工作介质都有很好的适应能力，因此可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛的范围，如可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛的范围，如、及及等工业中应用。等工业中应用。 ，密封圈由，密封圈由施力，提供初始密封力。施力，提供初始密封力。，主要密封力由，主要密封力由形成，从而保证由零压到高压都能可形成，从而保证由零压到高压

42、都能可靠密封。靠密封。的轮廓形状是不对称的，其密封工作唇具有短而粗的轮廓形状是不对称的，其密封工作唇具有短而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了寿命。的特点，从而降低了摩擦，延长了寿命。1 1可用于往复和旋转动密封；可用于往复和旋转动密封；2 2摩擦因数小，精确控制时也不会产生爬行；摩擦因数小，精确控制时也不会产生爬行；3 3耐磨性好，使用寿命长；耐磨性好，使用寿命长；4 4尺寸稳定性好，能承受急剧的温度变化；尺寸稳定性好，能承受急剧的温度变化；5 5可以进行消毒，不会污染食品和药剂液体。可以进行消毒，不会污染食品和药剂液体。具有如下具有如下：可以安装在可以安装在标准规定的沟槽内。标准规定的沟槽内

43、。 M2型型T-V密封圈的密封圈的：，；，。：，；，。：。M2型型T-V密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如所示。所示。 由于聚四氟乙烯树脂具有自润滑由于聚四氟乙烯树脂具有自润滑性能，因此同轴密封圈在各类往性能，因此同轴密封圈在各类往复运动密封圈中，是动摩擦阻力复运动密封圈中，是动摩擦阻力较小的一种，如较小的一种，如所示。所示。1 1格来圈和斯特圈具有极低的摩擦因数格来圈和斯特圈具有极低的摩擦因数0.020.04)0.020.04)，且动、静摩擦因数，且动、静摩擦因数变化小。因此，运动平稳，无爬行；变化小。因此，运动平稳，无爬行；2 2自润滑性能好，与金

44、属耦合面不易粘着；自润滑性能好，与金属耦合面不易粘着；3 3密封性能良好；密封性能良好；4 4根据使用条件，可改变聚四氟乙烯树脂充填材料配比和种类，以根据使用条件，可改变聚四氟乙烯树脂充填材料配比和种类，以获得所需的物理性能。获得所需的物理性能。因此，同轴密封圈具有如下因此，同轴密封圈具有如下： 同轴密封圈尺寸系列和公差及其安装沟槽形式、尺寸和公差都已有国家标同轴密封圈尺寸系列和公差及其安装沟槽形式、尺寸和公差都已有国家标准，分别是准，分别是GB/T15242.12001?GB/T15242.12001?液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封件尺寸系列和公差密

45、封件尺寸系列和公差? ?和和GB/T15242.32001?GB/T15242.32001?液压缸活塞和活塞杆动液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封圈安装沟槽尺寸系列和公差密封装置用同轴密封圈安装沟槽尺寸系列和公差? ?。同轴密封圈已被广泛应用于中、高压液压缸的往复运动密封装置。其同轴密封圈已被广泛应用于中、高压液压缸的往复运动密封装置。其适用范围为：适用范围为：不大于不大于50MPa50MPa；不大于不大于1m/s1m/s；- -30+120 30+120 。使用同轴密封圈时，密封耦合面配合间隙的选择，与工作介质的压力上下有使用同轴密封圈时，密封耦合面配合间隙的选择，与工作介质的压力上下有

46、关。关。 为防止格来圈和斯特圈被挤入密封耦合面的间隙中，应严格按标准规为防止格来圈和斯特圈被挤入密封耦合面的间隙中，应严格按标准规定的要求控制间隙值的大小。定的要求控制间隙值的大小。 另外，密封性能的优劣也受耦合面加工精度和外表粗糙度的影响，应另外，密封性能的优劣也受耦合面加工精度和外表粗糙度的影响，应引起足够重视。引起足够重视。本节将介绍一下两种新型格来圈：本节将介绍一下两种新型格来圈：u Turcon格来圈；格来圈；u Turcon格来圈格来圈Turcon格来圈格来圈T T形格来圈的截面形状及其接触应力分布如形格来圈的截面形状及其接触应力分布如所示。所示。 格来圈的两个侧面都有格来圈的两个

47、侧面都有，使密封圈的，使密封圈的截面朝着截面朝着逐渐变窄。逐渐变窄。截面形状截面形状仍然结实而紧凑，且也仍然结实而紧凑，且也因压力产因压力产生的最大压缩所需要的弹性。生的最大压缩所需要的弹性。T形格来形格来圈圈所具有侧边角度，使其所具有侧边角度，使其具有一个附加的自由度，因而密封圈能轻具有一个附加的自由度，因而密封圈能轻微地倾侧转动。微地倾侧转动。 T T形格来圈的截面形状及应形格来圈的截面形状及应力分布力分布1OO形密封圈形密封圈 2格来圈格来圈1静密封性能非常好；静密封性能非常好；2允许有较大的配合间隙，故可降低加工费用，并能在有污物的介质允许有较大的配合间隙，故可降低加工费用，并能在有污

48、物的介质中平安使用；中平安使用；3摩擦力小，无爬行；摩擦力小，无爬行；4可采用多种材料，对工作条件的适应性强；可采用多种材料，对工作条件的适应性强；5可适用于最新环保平安的液压液生物油。可适用于最新环保平安的液压液生物油。具有如下具有如下： T形密封圈的形密封圈的形状简单，且沟漕尺寸符合形状简单，且沟漕尺寸符合标准，可用标准，可用于整体式活塞密封。于整体式活塞密封。不大于不大于80MPa；不大于不大于1.5m/s；-54+200。应用实例如。应用实例如所示所示 。 T T形格来圈应用实例形格来圈应用实例1OO形密封圈形密封圈 2T T形格来圈形格来圈密封装置以叠加的方密封装置以叠加的方式将式将

49、、和和组装在一起，使它在单组装在一起，使它在单一的沟槽中得到一种轻巧的密封结构，一的沟槽中得到一种轻巧的密封结构，且具有极好的性能，如且具有极好的性能，如所示。所示。HPRTurcon HPR HPR型格来圈的截面形状及应力分型格来圈的截面形状及应力分布布1格来圈格来圈 2弹性体弹性体 3挡圈挡圈p格来圈中格来圈中为一个形状为一个形状匀称的释压环，它在径向对匀称的释压环，它在径向对和和施力。施力。 HPR型型Turcon格来圈密封装置作为主密封，格来圈密封装置作为主密封，具有释压能力，可防止密封元件间产具有释压能力，可防止密封元件间产生困压现象。生困压现象。，HPR型格来圈对下游的支承元件和副

50、密型格来圈对下游的支承元件和副密封提供充分的润滑液膜，格来圈的封提供充分的润滑液膜，格来圈的均匀几何形状可在活塞杆缩回时产均匀几何形状可在活塞杆缩回时产生回吸作用，从而也控制了润滑的生回吸作用，从而也控制了润滑的状况。状况。 HPR HPR型格来圈的截面形状及型格来圈的截面形状及应力分布应力分布1格来圈格来圈 2弹性体弹性体 3挡圈挡圈p1密封组件轻巧，安装方便；密封组件轻巧，安装方便；2抗挤出能力强，可适应较大的配合间隙，尺寸适应性好；抗挤出能力强，可适应较大的配合间隙，尺寸适应性好；3无粘着作用，长行程时工作可靠；无粘着作用，长行程时工作可靠；4抗污染，和流体相容性好；抗污染，和流体相容性

51、好；5摩擦力小，耐磨性好，性能稳定；摩擦力小，耐磨性好，性能稳定；6具有释压能力。具有释压能力。这种密封装置的这种密封装置的是：是：适用于适用于或或，采用整体，采用整体式沟槽结构。式沟槽结构。不大于不大于50MPa；不大于不大于1.5m/s；-54+135；：石油基液压油、水乙二醇：石油基液压油、水乙二醇 。是由橡胶环和金属环整体粘合硫化而成的密封元件，如是由橡胶环和金属环整体粘合硫化而成的密封元件，如所示。所示。 组合密封垫圈组合密封垫圈1橡胶环橡胶环 2金属环金属环垫圈的垫圈的起支承作用，起支承作用，承受承受压缩变形后起密封作用。压缩变形后起密封作用。与与之差为橡胶的压缩量。之差为橡胶的压

52、缩量。 组合密封垫圈的组合密封垫圈的是是，连接时的，连接时的。承载的流体压力高，且无需加开。承载的流体压力高，且无需加开密封安装沟漕，因此应用非常广泛。适用于密封安装沟漕，因此应用非常广泛。适用于不大于不大于100MPa，范围为范围为-30+200的静密封的静密封 。Back 在液压缸中，在液压缸中，被设置于被设置于或或密封外侧，用以防止在活塞杆密封外侧，用以防止在活塞杆或柱塞运动期间，外界尘埃、砂粒等异物侵入液压缸，从而引起或柱塞运动期间，外界尘埃、砂粒等异物侵入液压缸，从而引起、和和等的损伤和早期磨损，并污染工作介质，导致液压元件等的损伤和早期磨损，并污染工作介质，导致液压元件损坏损坏 。

53、普通型防尘圈呈舌形结构，如普通型防尘圈呈舌形结构，如所示。分为所示。分为和和两种。两种。 普通型防尘圈只有一个防尘唇边，普通型防尘圈只有一个防尘唇边，其支承局部的刚性较好，结构简其支承局部的刚性较好，结构简单，装拆方便。制作材料一般为单，装拆方便。制作材料一般为耐磨的丁腈橡胶或聚胺酯橡胶。耐磨的丁腈橡胶或聚胺酯橡胶。 ，具有密封作用，并，具有密封作用，并在安装沟槽接触处形成静密封。在安装沟槽接触处形成静密封。的的：不大于：不大于1m/s；：-30 +110；：石油基液压油和水包油乳化：石油基液压油和水包油乳化液。液。 包含一个用包含一个用材料制作的防尘圈和一个作为弹性施材料制作的防尘圈和一个作

54、为弹性施力元件的力元件的O形密封圈。防尘圈的截面形状及其接触应力分布，如形密封圈。防尘圈的截面形状及其接触应力分布，如所示。所示。 2 2型型TurconTurcon防尘圈的截面防尘圈的截面形状及应力分布形状及应力分布1防尘圈防尘圈 2OO形密封圈形密封圈O形密封圈的弹性确保防尘唇均匀形密封圈的弹性确保防尘唇均匀地紧贴在滑动外表上，从而使防尘地紧贴在滑动外表上，从而使防尘圈起到了刮尘的作用。圈起到了刮尘的作用。 由于由于Turcon是一种极为耐磨、并是一种极为耐磨、并经过特殊改进的聚四氟乙烯材料，经过特殊改进的聚四氟乙烯材料，其固有刚度高，因此防尘圈即使在其固有刚度高，因此防尘圈即使在苛刻条件

55、下使用也不会变形。苛刻条件下使用也不会变形。 p防尘圈的工作速度不大于防尘圈的工作速度不大于1.5m/s，工作温度，工作温度-54+200取决于取决于O形密封圈材质。形密封圈材质。的的是：是：，。，和和现象。即使在有难对付现象。即使在有难对付的杂质和冰的情况下，也具有的杂质和冰的情况下，也具有。，。 2 2型型TurconTurcon防尘圈的应用防尘圈的应用1防尘圈防尘圈的应用实例如的应用实例如所示。所示。 是一种用于旋转轴端面密封的防尘装置，其是一种用于旋转轴端面密封的防尘装置，其和和如如所示。所示。 旋转轴用防尘圈的截面及其安装旋转轴用防尘圈的截面及其安装防尘圈的密封唇缘紧贴轴颈外表，防尘

56、圈的密封唇缘紧贴轴颈外表，并随轴一起转动，由于离心力的作并随轴一起转动，由于离心力的作用，斜面上的尘土等异物均被抛离用，斜面上的尘土等异物均被抛离密封部位，从而起到防尘和密封作密封部位，从而起到防尘和密封作用。用。 旋转轴用防尘圈的旋转轴用防尘圈的是：是： 、装、装、；、和和等影响；等影响；。 Back 俗称俗称。它是安装在旋转轴和静止件之间，用于密封。它是安装在旋转轴和静止件之间，用于密封润滑油外泄和防止外界尘土、杂物侵入设备内部的动密封元件。润滑油外泄和防止外界尘土、杂物侵入设备内部的动密封元件。 旋转轴唇形密封圈油封旋转轴唇形密封圈油封普通油封的使用压力小于普通油封的使用压力小于0.5M

57、Pa，耐压油封的工作压力可达，耐压油封的工作压力可达11.2MPa。 制作制作:-40+120，制作制作:-25+200，制作制作:-20+150。 油封的工作线速度一般小于油封的工作线速度一般小于15m/s。油封的分类油封的分类油封的工作温度范围油封的工作温度范围 分类，可分为标准型油封和动力回流型油分类，可分为标准型油封和动力回流型油封。封。 分类，又可分为有骨架型油封和无骨架型油分类，又可分为有骨架型油封和无骨架型油封；有弹簧型油封和无弹簧型油封。封；有弹簧型油封和无弹簧型油封。 通常，对油封的要求是：通常，对油封的要求是：1结构简单，制作和装拆容易。结构简单，制作和装拆容易。2安装腔体

58、的尺寸紧凑，加工方便。安装腔体的尺寸紧凑，加工方便。3密封性能好，能长时间保持密封效果。密封性能好，能长时间保持密封效果。4对轴的振摆、偏心的适应性能好。对轴的振摆、偏心的适应性能好。油封在旋转轴上的安装情况，如油封在旋转轴上的安装情况，如所示。所示。 油封在旋转轴上的安装油封在旋转轴上的安装1骨架骨架 2橡胶密封体橡胶密封体 3弹簧弹簧依靠弹簧对轴的抱紧力来克服轴在旋转状态下，因振摆、跳动所造成依靠弹簧对轴的抱紧力来克服轴在旋转状态下，因振摆、跳动所造成的间隙，并使油封的唇缘能始终紧贴于轴的外表。的间隙，并使油封的唇缘能始终紧贴于轴的外表。 维持油封密封性能的关键是介于唇缘与轴外表之间的一层

59、油膜。因此，维持油封密封性能的关键是介于唇缘与轴外表之间的一层油膜。因此，油封的密封原理是建立在滑动轴承的润滑理论上的。油封的密封原理是建立在滑动轴承的润滑理论上的。 在轴旋转的动态过程中，油膜的厚度也在不断变化，其变动量一般约在在轴旋转的动态过程中，油膜的厚度也在不断变化，其变动量一般约在20%50%之间。油膜厚度变化的原因是维持油膜存在的外表张力在不断波之间。油膜厚度变化的原因是维持油膜存在的外表张力在不断波动。而油膜的外表张力那么与油的粘度、运动速度等因素有关。动。而油膜的外表张力那么与油的粘度、运动速度等因素有关。 一般认为油膜过厚，容易泄漏；油膜过薄，那么会导致干摩擦。一般认为油膜过

60、厚，容易泄漏；油膜过薄，那么会导致干摩擦。 最理想的情况是保持最理想的情况是保持“临界油膜厚度临界油膜厚度 ，即始终保持临界润滑状态。而，即始终保持临界润滑状态。而“临界油膜厚度的形成与保持，与油封对轴的径向力的大小及其分布临界油膜厚度的形成与保持，与油封对轴的径向力的大小及其分布状况直接有关。状况直接有关。 选择油封的材料时，必须考虑材料对工作介质、工作温度及唇缘在轴高速选择油封的材料时，必须考虑材料对工作介质、工作温度及唇缘在轴高速旋转时的适应性。旋转时的适应性。 一般油封工作时假设其唇缘的温度高于工作介质温度一般油封工作时假设其唇缘的温度高于工作介质温度2050，应引起重视。，应引起重视