密封管件概述

1、 目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 文献综述21.1密圭寸技术简介错误！未定义书签。 HYPERLINK l bookmark4 1.2常用密封件及其分类31.3密封件的安全性错误！未定义书签。已有方案及评价42.1法兰盘4 HYPERLINK l bookmark10 2.2密封垫片6 HYPERLINK l bookmark12 3提出问题7 HYPERLINK l bookmark14 4设计方案及说明8 HYPERLINK l bookmark18 5最终产品的人机学评价10 HYPERLINK l bookmark20 5.1本设计解决的问题

2、10 HYPERLINK l bookmark22 5.2和现有设备相比具有的优点10 HYPERLINK l bookmark24 5.3待解决的问题10 HYPERLINK l bookmark26 6设计体会13 HYPERLINK l bookmark28 7参考文献11 HYPERLINK l bookmark30 附图1151文献综述1.1密封技术简介1、密封的基本概念：密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。密封”在我国的发展

3、源远流长，古人曾经用棉、麻等纤维来做提水机械的密封件，而国外到1782年才使用填料。如今国外已经出现研究密封规律、密封装置设计技术和应用科学原理的学科一一“密封学”，科研院校也有专门研究密封学的专业课程，而在我国，迄今为止，大学里有流体力学和液压传动等课程，但还没有一个专门研究密封的“密封系”，所以我们的研究水平与国外相比，还是有所差距的。密封所设计的专业领域非常多，除了材料和机械方面，还有力学（包括流体力学、边界层理论等等）、摩擦学、自动控制等等。所以对密封来讲，研究难度也是相对较大的。目前密封方法可归纳为：(1).尽量减少设置密封的部位(2)堵塞和隔离(3)引出或注入(4)增加泄漏阻力(5

4、).在通道中增设做功元件(6)多种密封方法组合常见的密封形式垫片密封、填料密封、机械密封、非接触型密封以及注剂式带压堵漏是常见的密封形式。其中填料密封应该算是最常见的，它还包括软填料密封、硬填料密封和成型填料密封。成型填料密封包括我们常见的0形圈、Y形圈、油封等等。非接触型密封包括间隙密封、迷宫密封、浮动密封、动力密封、磁流体密封和全封闭式密封。2、密封件的组成：主要组成有主要密封件、辅助密封件、压紧件、传动件。3、密封材料：橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要

5、求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是:1)材料致密性好，不易泄露介质；2)有适当的机械强度和硬度；3)压缩性和回弹性好，永久变形小;4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂；金小面好价时数封性，件在便旷系密化方封附擦与老造密有制装粘摩耐匚具工安加不)且678945）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小,属表面上；，耐磨性好；结合的柔软性；，经久耐用；格便宜，取材容易。应注意的问题：a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。（2）检查压盖

6、与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。1.2常用密封件及其分类密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适

7、用于较高速度的场合。另外按照密封件的制作材料、结构形式和密封机理等还可进一步细分。密封的分类见下表。分类主要密封件0橡胶希圏sam片聚四氣乙烯生料带金属荃圏空心金JHo形畫封騒1.3密封件的安全性对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。通用的橡胶密封制品在国防，化工，煤炭，石油，冶金，交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础件和配件。2已有方案2.1法兰盘法兰盘简称法兰，只是一个统称，通常是指在一个类似盘状的金属体的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西

8、。这东西在机械上应用很广泛，所以样子也千奇百怪的，只要像就是叫法兰盘，其名字是来源于英文flange。法兰(flange)连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。下图是一个典型的大型法兰：图2-1典型法兰盘精度要求高，加工难度高，成本费用高，安装时要用到很

9、多螺母，而且要求对称安装，过程比较麻烦，拆卸不便，维护需要耗费较多的人力。由于法兰安装之后密封性非常好，因此在工业生产当中应用非常广泛，另一方面，可以通过外形设计满足复杂的流体传输管道的连接，下图就是一个比较复杂的法兰密封连接。22密封垫片密封垫片，是一种用于机械、设备、管道等内部，起密封作用的材料。密封垫片是以金属或非金属板状材质，经切割，冲压或裁剪等工艺制成，用于管道之间的密封连接，机器设备的机件与机件之间的密封连接。按材质可分为金属密封垫片和非金属密封垫片。金属的有铜垫片，不锈钢垫片，铁垫片，铝垫片等。非金属的有石棉垫片，非石棉垫片，纸垫片，橡胶垫片等。常见的垫片有石棉橡胶垫片、橡胶垫等

10、。石棉橡胶垫片以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。石棉橡胶垫片根据其配方、工艺性能及用途的不同，可分为普通石棉橡胶垫片和耐油石棉橡胶垫片。根据使用的温度和压力不同可以分为低压石棉橡胶垫片，中压石棉橡胶垫片和高压石棉橡胶垫片。适用于水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封，石棉垫片主要应用在中、低压法兰连接的密封中。图2-3高中压石棉橡胶板垫片橡胶垫一种偏氟乙烯和无氟、丙氟、丙烯材质共聚胶质弹性体，广泛用于国防工业和民用工业，其特点是：耐高温、耐臭氧、耐天然老化、耐真空、耐燃料油、耐润滑油、耐强氧化剂、耐药品性和电绝缘性能好。Tel:075

11、5-84643637图2-4橡胶垫橡胶垫片可以承受非常大的压力，在尤其传输中特别是高压传输中具有特别的优势，但是橡胶制品容易氧化，氧化之后密封效果会明显下降甚至失效。3提出问题通过上述分析和人机交互设计的分析，总结现存该产品主要待改进的问题主要有拆卸不便、密封材料橡胶容易氧化。对于现有管密封件，如法兰盘，主要存在的问题如下：密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密圭寸的1/100；使用寿命长在油、水类介质中一般可达12年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%50%；轴或轴套基本上不受摩

12、损；维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：结构较复杂，对制造加工要求高；安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；发生偶然性事故时，处理较困难；一次性投资高。4设计方案及说明4.1方案说明设计效果如下图所示:.1图4-1各零件主视图图4-2各零件俯视图上图中从上到下依次是四个相互连接的销、带固定杠杆的上管，垫片，下管,其中上管中有四个可以选装的带有自锁性能的圆柱。如下图4-3所示，该圆柱下面的凸起

13、与下管的凸起之间的距离是0.2厘米，而垫片的厚度一般都在0.5cm以上，这样就保证了有足够的压力保持密封性。图4-3上管的圆柱体5最终产品的人机学评价51本设计解决的问题实现迅速拆装，可以满足特殊条件下要求短时间内搭建管道的情况，只要将四个圆柱掰到合适的位置就可以实现系统的密封。视觉界面的人性化设计，多了一些灵动和生气，在一定程度上缓解安装难度。接触界面的距离是固定的，通过改变垫片的厚度，可以事先不同压力强度的密封。52和现有设备相比具有的优点与现有密封管道相比较，该设计最大的有点是可以迅速安装和拆卸，有利于快速实施密封管道的流体传送，改善了视觉效果，对安装者的要求降低了，富有活力的设计能最大

14、限度地减少现代科技产品的冰冷感和距离感。可以通过改变垫片的厚度来满足不同情况下的密封要求。5.3待解决的问题自锁性能不是很好，需要更好的外形来实现这一功能。相比现有产品来说，加工难度较高，技术要求更高，必然成本也将提高。各种管道的具体技术规格进行还有待研究，使得该密封系统具有普遍适用性。6设计体会通过这次安全人机工程课程设计，我更深刻地体会了人机学设计的重要性和实用性。经过几天紧张的思考，查询，作图和写作，管密封件的设计方案终于出炉了。在这次课程设计中，我学到了很多平时不曾注意的知识，思考了很多需要关注而自己却从未关注过的问题，我的所得所获不仅仅是局限于在人机工程设计方面的知识，在各种其它能力上也都有了提高，如培养了独立思考、动手操作的能力、如何查询资料、写好设计报告等。最后要感谢王老师在此次课程设计中的耐心指导与悉心教诲，还有同学们无私的帮助。7参考文献【1】密封件百度文库 HYPERLINK /view/21253.html /view/21253.html【2】何德芳，虞和