淺談工程機(jī)械用密封墊及其選用

1、淺談工程機(jī)械用密封墊及其選用 密封元件有十多種，數(shù)密封墊的結(jié)構(gòu)較容易、應(yīng)用也較普遍。本文繼簡要推薦常用密封墊之后較具體地說明各種石棉橡膠墊的結(jié)構(gòu)、材料和使用性能，并簡明地闡述合理選用密封墊的原則及相關(guān)的影響因素，可供正確選用密封墊參考。 關(guān)鍵詞 密封墊石棉橡膠 1 密封墊的功用及材料 1.1 功用 密封墊廣泛用于工程機(jī)械及柴油機(jī)的管道、殼體的結(jié)合面的靜密封中，以其彈性變形填補(bǔ)零件結(jié)合面的不平度，切斷泄漏通道，增強(qiáng)泄漏阻力，或承受內(nèi)外側(cè)壓力差等方式防止流淌介質(zhì) （氣體、冷卻水、潤滑油、齒輪油、液壓油、制動(dòng)液等）泄漏。如柴油機(jī)的汽缸蓋、正時(shí)齒輪室蓋、油底殼、噴油泵側(cè)蓋、進(jìn)排氣管，工程機(jī)械底盤中的變

2、速箱蓋、方向機(jī)側(cè)蓋、橋殼后蓋、終傳動(dòng)殼體等。 1.2 材料 按材料密封墊有非金屬密封墊、非金屬與金屬組合密封墊、金屬密封墊三大類，其常用材料有橡膠、皮革、石棉、紙、軟木、聚四氟乙烯、鋼、鐵、鋁、銅和不銹鋼等。用棉、麻、石棉、紙、皮革等纖維素材質(zhì)制成的密封墊，其組織疏松，致密性差，纖維間有微小縫隙，很簡單被流淌介質(zhì)浸透，在壓力作用下流淌介質(zhì)從高壓側(cè)通過這些微小縫隙滲透到低壓側(cè)，即形成滲透泄漏 （約占總泄漏量的10%20%）。 1.3 密封墊泄漏形式及緣由 密封墊的泄漏有三種形式：界面泄漏、滲透泄漏和破壞性泄漏，其中以前兩種為主要形式。產(chǎn)生界面泄漏的緣由是：結(jié)合面粗糙和變形；密封墊沒有壓緊；結(jié)合面

3、緊固螺栓伸長變形或松動(dòng)； 密封墊發(fā)生塑性變形等。界面泄漏量約占總泄漏量的80%90%； 材料老化、龜裂、變質(zhì)等會(huì)促使密封墊破壞性泄漏，但安裝、使用不當(dāng)是主要緣由；如上所述，流淌介質(zhì)浸透到微小縫隙中，造成纖維素材料制成的密封墊的滲透泄漏。 2 石棉橡膠密封墊 石棉橡膠密封墊包括平凡石棉橡膠密封墊、耐油石棉橡膠密封墊、增加石棉橡膠密封墊、石棉鋼片密封墊、混合石棉橡膠密封墊和復(fù)合石棉橡膠密封墊等。 2.1 平凡石棉橡膠密封墊 平凡石棉橡膠密封墊是用石棉、橡膠、結(jié)合劑等經(jīng)輥壓而成的各種零件結(jié)合面間所用的密封墊，如發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸墊、管道法蘭盤密封墊等。平凡石棉橡膠密封墊因配料、工藝、性能及用途不同分為高壓石

4、棉橡膠密封墊（如XB450）、中壓石棉橡膠密封墊 （如XB350）和低壓石棉橡膠密封墊（如XB200）三種。其中高壓石棉橡膠密封墊可以用來密封高溫（450）、高壓（6MPa）的流淌介質(zhì)，中壓石棉橡膠密封墊可用于溫度350、壓力4MPa的流淌介質(zhì)的密封；而低壓石棉橡膠密封墊只用于一般低壓冷卻水或蒸氣的密封。 平凡石棉橡膠密封墊單張成型厚度一般為3mm。 2.2 耐油石棉橡膠密封墊 耐油石棉橡膠密封墊是以石棉、耐油橡膠和結(jié)合劑為主要材料經(jīng)輥壓而成的密封墊，有Ny300型和Ny 400型兩種。Ny300型耐油石棉橡膠密封墊適用于中小功率發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系、潤滑系及冷卻系的密封，而Ny 400型耐油石棉橡膠

5、密封墊可用于溫度400、壓力4MPa的油料、溶劑、堿類介質(zhì)的密封。 耐油石棉橡膠密封墊單張成型厚度有1、2、3mm三種。 2.3 增加石棉橡膠密封墊 增加石棉橡膠密封墊是由石棉橡膠板和一層或多層鍍鋅鋼絲網(wǎng)（或不銹鋼絲網(wǎng)）組成，分為耐油增加和高壓增加兩種。鋼絲網(wǎng)夾在石棉橡膠中，以增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度，使之承受高壓和高溫。 增加石棉橡膠密封墊單張成型厚度一般不超過3mm. 2.4 石棉鋼片密封墊 石棉鋼片密封墊是兩面為耐油石棉橡膠板，中間夾入沖眼不銹鋼片作骨架，經(jīng)壓制、硫化、表面勻稱涂敷潤滑劑的密封墊。耐油石棉橡膠板為未經(jīng)硫化的一面光潔、另一面拉毛，厚度約0. 5mm。不銹鋼片厚度為0.2mm、孔眼直徑0

6、.11mm、孔眼羅列為每100mm3640孔。目前，石棉鋼片密封墊多使用在體積小、質(zhì)量輕、功率大的高速二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上。 2.5 混合石棉橡膠密封墊 混合石棉橡膠密封墊是由耐油石棉橡膠板、平凡石棉橡膠板、增加石棉橡膠反以及鋼架石棉板等復(fù)合加工而成的密封墊，可用于各種狀態(tài)的零件結(jié)合面如光潔面、高低面及榫槽面等密封，性能優(yōu)越，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。 2.6 復(fù)合密封墊 復(fù)合密封墊是充分發(fā)揮聚四氟乙烯和非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)，利用平凡石棉橡膠板和增加石棉橡膠板等制成的密封墊，具有耐高溫、耐高壓（1145MPa）、彈性好、強(qiáng)度高、墊片系數(shù)（開頭發(fā)生泄漏時(shí)密封墊的有效壓緊力與內(nèi)壓之比）小等優(yōu)點(diǎn)。 3 密封墊的

7、選用 3.1 選用原則 密封墊的選用原則是，對(duì)于要求不高的場合可憑閱歷選用，不合適時(shí)再更換。但對(duì)那些要求嚴(yán)格的場合，如壓力爆發(fā)、可燃?xì)怏w溫度高、有腐蝕性的流淌介質(zhì)、流速高且有一定壓力和溫度的管道等，則應(yīng)按照工作壓力、工作溫度、流淌介質(zhì)腐蝕性以及零件結(jié)合面的狀態(tài)和樣子來選用。 一般來說，常溫低壓條件下選用非金屬軟密封墊，中壓高溫時(shí)選用金屬與非金屬組合的密封墊或金屬密封墊；在溫度和壓力較大波動(dòng)條件下，應(yīng)選用彈性好的或自緊式密封層；在低溫、腐蝕性介質(zhì)或真空條件下，應(yīng)選用具有特別性能的密封墊。 3.2 選用密封墊的影響因素 由上述可知，零件技術(shù)情況及工作條件、密封墊材料及密封性能等對(duì)合理選用密封墊有一

8、定影響，現(xiàn)舉例一二予以說明。 1）零件結(jié)合面狀態(tài)。零件結(jié)合面狀態(tài)不同，要求使用的密封墊也不同。例如：光潔的零件結(jié)合面，一般應(yīng)選用低壓、軟質(zhì)和較薄的密封墊；高壓工作條件下、零件強(qiáng)度足夠時(shí)應(yīng)選用厚而軟的密封墊，不宜采用金屬密封墊。由于這時(shí)要求的壓緊力過大，導(dǎo)致螺栓較大的變形、零件壓緊力減小，反而使密封墊有效性下降。惟獨(dú)在零件結(jié)合面狹窄而光潔的狀況下可使用金屬密封墊，由于此時(shí)在相同螺栓擰緊力的狀況下密封墊有較大的壓緊力，可以保持足夠的密封度。 2）零件結(jié)合面粗糙度。這對(duì)密封效果影響很大，特殊是當(dāng)采用非軟質(zhì)密封墊時(shí)。這是由于零件結(jié)合面粗糙度大是造成泄漏的主要緣由之一。軟質(zhì)密封墊對(duì)零件結(jié)合面粗糙度要求較低，這是由于它簡單變形，能堵住兩零件結(jié)合面微凸體互相接觸而形成的泄漏通道，從而保證了良好的密封效果。 3）零件結(jié)合面與密封層的硬度差。使用密封墊的目的是使密封墊產(chǎn)生彈性或塑性變形，以填補(bǔ)零件結(jié)合面的細(xì)微高低不平，阻擋流淌介質(zhì)的泄漏發(fā)生。因此應(yīng)使密封墊硬度低于零件硬度，二者相差越大，