机械密封技术总结

泄漏是机械设备常产生的故障之一。 造成泄漏的原因主要有两个方面：一是 由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙； 二 是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄漏。

减小或消除间隙是阻止泄漏的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄漏通道，增加泄漏通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏物造成压力，与引起泄漏的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄漏。关注公众号“液压说”，获取更多液压知识。

0 1

密封的分类

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，指 两个静止面之间的密封 。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，静密封又可分为 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。

动密封是指机器（或设备）中 相对运动件之间的密封 ，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，适用于较高速度的场合。关注公众号“液压说”，获取更多液压知识。

0 2

密封的基本功能

为了有效，密封件必须执行三个基本功能，即：

• 密封——密封元件必须与配合表面的微观不规则处足够紧密地贴合，以防止压力流体渗透或通过。

• 根据间隙变化进行调整——密封件必须具有足够的弹性，以适应油缸行程期间配合面之间距离的变化。由于圆筒零件的圆度和直径的变化，该间隙会改变尺寸。间隙也可以响应侧向载荷而改变尺寸。随着间隙尺寸的变化，密封件必须与尺寸变化相匹配，以保持对相邻配合表面的压缩密封力。

• 抵抗挤压 ——密封件必须能够抵抗由密封件加压侧和非加压侧之间的压差产生的剪切力。这些剪切力试图将弹性密封件推入相邻金属表面之间的间隙，图 2。密封件必须具有足够的强度和刚度，以抵抗变形进入间隙并损坏或毁坏。

0 3

密封材料

1.密封材料的要求

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：关注公众号“液压说”，获取更多液压知识。

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；

5）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，且不粘附在金属表面上；

6）摩擦系数小，耐磨性好；

7）具有与密封面结合的柔软性；

8）耐老化性好，经久耐用；

9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。

2.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、聚四氟乙烯以及各种密封胶等。

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。橡胶密封制品常用材料如下。

• 丁 腈橡胶

具有优良的耐燃料油及芳香溶剂等性能，但不耐酮，酯和氯化氢等介质，因此耐油密封制品以及采用丁 腈橡胶为主。

• 氯丁橡胶

具有良好的耐油和耐溶剂性能，但不耐芳香族油。具有优良的耐天候老化和臭氧老化性能，对于无机酸也具有良好的耐腐蚀性。关注公众号“液压说”，获取更多液压知识。

• 天然橡胶

天然橡胶与多数合成橡胶相比，具有良好的综合力学性能，耐寒性，较高的回弹性及耐磨性。不耐矿物油，但在植物油和醇类中较稳定。

• 氟橡胶

氟橡胶具有突出的耐热（200～250℃），耐油性能，可用于制造气缸套密封圈，胶碗和旋转唇形密封圈，能显著地提高使用时间。

• 硅橡胶

硅橡胶具有突出的耐高低温，耐臭氧及耐天候老化性能，在-70～260℃的工作温度范围内能保持其特有的使用弹性及耐臭氧，耐天候等优点。硅橡胶不耐油，机械强度低，价格昂贵，因此不宜制作耐油密封制品。

• 三元乙丙橡胶

具有优良的耐老化性，耐臭氧性，耐候性，耐热性（可在120℃环境中长期使用），耐化学性（如醇，酸，强碱，氧化剂），但不耐脂肪族和芳香族类溶剂侵蚀。

• 聚氨脂橡胶

具有优异的乃磨性和良好的不透气性，使用温度范围一般为-20～80℃。此外，还具有中等耐油，耐氧及耐臭氧老化特性，但不耐酸碱、水、蒸汽和酮类等。适于制造各种橡胶密封制品，如油封、O形圈和隔膜等。关注公众号“液压说”，获取更多液压知识。

• 氯醚橡胶

兼有丁 腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶的优点，其耐油、耐热、耐臭氧、耐燃、耐碱、耐水及耐有机溶剂性能都很好，并有良好的工艺性能，其耐寒性较差。在使用温度不太低的情况下，氯醚橡胶仍是制造油封，各种密封圈，垫片，隔膜和防尘罩等密封制品的良好材料。

• 丙烯酸酯橡胶

具有耐热油（矿物油，润滑油和燃料油），特别是在高温下的耐油稳定性能，一般可达175℃，间隙使用或短时间可耐温200℃。它的缺点是耐寒性差。在非寒冷地区适合制作耐高温油的油封，但不适合作高温下受拉伸或压缩应力的密封制品。

文章来源：液压说