工程密封。静态接头的密封

主题

介绍

静缝密封

垫圈

固体垫圈

橡胶软木组成

橡胶

强化橡胶

导电垫片

介绍

在任何必须容纳或排除流体或气体的工程结构中,密封件都是至关重要的。

如果两个表面是完全平坦、光滑和无缺陷的,在没有任何中间层的情况下,可以在两个表面之间产生完美的密封。然而,这种表面的制备是极其昂贵的,通常是不切实际的,它们的使用因此受到限制。

因此,需要在典型工程表面(无论是铸造的还是机械加工的)之间使用一层插入层,生产具有成本效益的工作密封。显然,密封材料必须适应凹凸不平,并将两个表面分开。

所需的关键材料性能是:

合规

弹性和动态恢复

耐磨损和挤压

流体阻力

适当的温度范围内

弹性体已经被证明在许多应用中非常有用,然而,应该记住,更高的工作温度可能要求密封基于其他材料,如金属或陶瓷,一个例子是内燃机的活塞环。欧洲杯足球竞彩

静缝密封

垫圈

密封静态接头的经典方法是使用垫片,如图1所示。第一个密封垫化合物是沥青或虫胶衍生物作为粘性液体应用,“设置”之间的面和填补缝隙,事实上,第一个形成的地方垫圈。

图1所示。典型的静态垫圈布置。

由于沥青和虫胶对侵略性液体和高温的抵抗力有限,它们在很大程度上已经被固体、干燥或预制垫圈和新形成的就地材料所取代。欧洲杯足球竞彩

固体垫圈

通常密封法兰的方法是在表面之间引入一个实心垫圈。基本规则是,垫圈必须尽可能薄,以适应凸缘凸度。

使用了许多不同的材料,只有在考欧洲杯足球竞彩虑各自的优点和局限性后才能做出适当的选择。

纸,浸渍了胶水/甘油系统和橡胶,享有广泛的应用历史。它们曾经是汽车垫片的标准材料,然而,随着技术和性欧洲杯足球竞彩能的进步,以纸为基础的垫片已经被其他材料所取代。

对于使用在凉爽,要求不高的应用,不涉及溶剂蒸汽或水,浸渍纸仍然可以考虑。所有基于纸张的垫圈需要相当高的法兰负荷来密封。

橡胶软木组成

橡胶粘接软木颗粒在低负荷应用中很受欢迎,在温度不可能超过约70°C的情况下,仍可用于密封水和常规油和燃料。然而,在其他液体需要密封的地方需要小心,因为软木橡胶可能很脆弱,例如,在与酒精接触时,许多这样的垫圈会分解。

橡胶

由于固体橡胶本质上是不可压缩的,即它们的体积模量远远高于它们的模量,在负载下橡胶垫片将膨胀到任何可用的间隙,形成有效的垫片。它们的模量与用国际橡胶硬度计(IRHD)表示的硬度直接相关。

通常选用70或75标准IRHD橡胶,只有在最低负载时才会有更软的橡胶,而标准90标准IRHD橡胶会提供非常坚硬的连接。

选择的橡胶类型将取决于使用条件,例如要密封的流体的温度和压力。

强化橡胶

用各种纤维增强的橡胶适用于较高的负荷和压力。这些复合材料是通过压延工艺制成的,在压延过程中,橡胶和纤维(有时包括金属丝,以提高强度)的混合物被卷成薄片并硫化。

历史上,石棉纤维被广泛使用,并具有优异的性能,但由于健康和安全原因,一般不再允许使用。

目前包括玻璃和芳纶纤维在内的替代品并不完全令人满意,因为它们更贵,而且橡胶/纤维粘结有时也很脆弱。其他新的增强纤维,如硅酸盐,仍在开发中,在特殊情况下可能成为首选的解决方案,因此,与材料合成剂密切技术联系,而不是与垫片切割器或供应商,是可取的。

如果您正在考虑使用一种新的密封材料,或者正在密封一种不熟悉的流体,那么在应用中进行试验是必要的。

另外一组增强橡胶是纤维素/橡胶复合材料,由造纸工艺生产,其使用温度限制在大约120°C以下。它们必须干燥组装,如果它们是湿组装,并允许在原地干燥,它们可能会收缩。这将有效地降低螺栓扭矩和潜在的泄漏。

在垫圈表面使用密封化合物几乎总是有害的,尽管在极少数情况下,在组装后应用密封胶珠在接头边缘可以提供额外的保护。丁腈橡胶和金属垫片层压在气缸盖垫片上越来越受欢迎。

导电垫片

随着塑料外壳而非金属外壳的使用越来越多,射频干扰(RFI)已成为电子工业的主要关注点。使用塑料意味着失去电磁屏蔽。现在,塑料外壳已被金属化,以提供屏蔽,但除非使用导电垫片(如装有粉末银的橡胶)来连接它们,否则任何缝隙或接头都是一个问题。

主要作者:Michael Feld和Alan Muhr

资料来源:材料信欧洲杯足球竞彩息处

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