泄漏是機(jī)械設(shè)備常產(chǎn)生的故障之一。造成設(shè)備泄漏的原因主要有兩個(gè)方面：一是由于機(jī)械加工的結(jié)果，機(jī)械產(chǎn)品的表面必然存在各種缺陷和形狀及尺寸偏差，在機(jī)械零件聯(lián)接處不可避免地會(huì)產(chǎn)生間隙；二是密封兩側(cè)存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì)通過(guò)間隙而泄漏。

減小或消除間隙是阻止泄漏的主要途徑。密封的作用就是將接合面間的間隙封住，隔離或切斷泄漏通道，增加泄漏通道中的阻力，或者在通道中加設(shè)小型做功元件，對(duì)泄漏物造成壓力，與引起泄漏的壓差部分抵消或完全平衡，以阻止泄漏。

01
密封的分類(lèi)密封可分為相對(duì)靜止接合面間的靜密封和相對(duì)運(yùn)動(dòng)接合面間的動(dòng)密封兩大類(lèi)。靜密封，指兩個(gè)靜止面之間的密封。靜密封主要有點(diǎn)密封、膠密封和接觸密封三大類(lèi)。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封，中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟、墊片較寬的墊密封，高壓靜密封則用材料較硬，接觸寬度很窄的金屬墊片。

 

動(dòng)密封是指機(jī)器（或設(shè)備）中相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的密封，可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類(lèi)型。按密封件與其作用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件是否接觸，可以分為接觸式密封和非接觸式密封。一般說(shuō)來(lái)，接觸式密封的密封性好，但受摩擦磨損限制，適用于密封面線速度較低的場(chǎng)合。非接觸式密封的密封性較差，適用于較高速度的場(chǎng)合。

 

 

02
密封的基本功能

為了有效，密封件必須執(zhí)行三個(gè)基本功能，即：

• 密封——密封元件必須與配合表面的微觀不規(guī)則處足夠緊密地貼合，以防止壓力流體滲透或通過(guò)。

• 根據(jù)間隙變化進(jìn)行調(diào)整——密封件必須具有足夠的彈性，以適應(yīng)油缸行程期間配合面之間距離的變化。由于圓筒零件的圓度和直徑的變化，該間隙會(huì)改變尺寸。間隙也可以響應(yīng)側(cè)向載荷而改變尺寸。隨著間隙尺寸的變化，密封件必須與尺寸變化相匹配，以保持對(duì)相鄰配合表面的壓縮密封力。

• 抵抗擠壓——密封件必須能夠抵抗由密封件加壓側(cè)和非加壓側(cè)之間的壓差產(chǎn)生的剪切力。這些剪切力試圖將彈性密封件推入相鄰金屬表面之間的間隙，圖 2。密封件必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以抵抗變形進(jìn)入間隙并損壞或毀壞。

03
密封材料

1.密封材料的要求

密封材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應(yīng)性。對(duì)密封材料的要求一般是：

1） 材料致密性好，不易泄露介質(zhì)；

2）有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；

3）壓縮性和回彈性好，永久變形小；

4）高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂；

5）抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)中能長(zhǎng)期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上；

6）摩擦系數(shù)小，耐磨性好；

7）具有與密封面結(jié)合的柔軟性；

8）耐老化性好，經(jīng)久耐用；

9）加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。

2.密封材料

橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨、聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

 

通用的橡膠密封制品在國(guó)防，化工，煤炭，石油，冶金，交通運(yùn)輸和機(jī)械制造工業(yè)等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已成為各種行業(yè)中的基礎(chǔ)件和配件。橡膠密封制品常用材料如下。

• 丁腈橡膠

具有優(yōu)良的耐燃料油及芳香溶劑等性能，但不耐酮，酯和氯化氫等介質(zhì)，因此耐油密封制品以及采用丁腈橡膠為主。

 

• 氯丁橡膠

具有良好的耐油和耐溶劑性能，但不耐芳香族油。具有優(yōu)良的耐天候老化和臭氧老化性能，對(duì)于無(wú)機(jī)酸也具有良好的耐腐蝕性。

• 天然橡膠

天然橡膠與多數(shù)合成橡膠相比，具有良好的綜合力學(xué)性能，耐寒性，較高的回彈性及耐磨性。不耐礦物油，但在植物油和醇類(lèi)中較穩(wěn)定。

• 氟橡膠

氟橡膠具有突出的耐熱（200～250℃），耐油性能，可用于制造氣缸套密封圈，膠碗和旋轉(zhuǎn)唇形密封圈，能顯著地提高使用時(shí)間。

• 硅橡膠

硅橡膠具有突出的耐高低溫，耐臭氧及耐天候老化性能，在-70～260℃的工作溫度范圍內(nèi)能保持其特有的使用彈性及耐臭氧，耐天候等優(yōu)點(diǎn)。硅橡膠不耐油，機(jī)械強(qiáng)度低，價(jià)格昂貴，因此不宜制作耐油密封制品。

 

• 三元乙丙橡膠

具有優(yōu)良的耐老化性，耐臭氧性，耐候性，耐熱性（可在120℃環(huán)境中長(zhǎng)期使用），耐化學(xué)性（如醇，酸，強(qiáng)堿，氧化劑），但不耐脂肪族和芳香族類(lèi)溶劑侵蝕。

• 聚氨脂橡膠

具有優(yōu)異的乃磨性和良好的不透氣性，使用溫度范圍一般為-20～80℃。此外，還具有中等耐油，耐氧及耐臭氧老化特性，但不耐酸堿、水、蒸汽和酮類(lèi)等。適于制造各種橡膠密封制品，如油封、O形圈和隔膜等。

• 氯醚橡膠

兼有丁腈橡膠、氯丁橡膠、丙烯酸酯橡膠的優(yōu)點(diǎn)，其耐油、耐熱、耐臭氧、耐燃、耐堿、耐水及耐有機(jī)溶劑性能都很好，并有良好的工藝性能，其耐寒性較差。在使用溫度不太低的情況下，氯醚橡膠仍是制造油封，各種密封圈，墊片，隔膜和防塵罩等密封制品的良好材料。

 

• 丙烯酸酯橡膠

具有耐熱油（礦物油，潤(rùn)滑油和燃料油），特別是在高溫下的耐油穩(wěn)定性能，一般可達(dá)175℃，間隙使用或短時(shí)間可耐溫200℃。它的缺點(diǎn)是耐寒性差。在非寒冷地區(qū)適合制作耐高溫油的油封，但不適合作高溫下受拉伸或壓縮應(yīng)力的密封制品。