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橡塑密封件常用材料以及影响密封件性能的因素

文章来源:www.tctkd.com 作者:金属密封圈厂家 人气:发表时间:2019-02-15 15:41

  通用的橡塑密封制品在国防,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.
 


 
  一、橡塑密封制品常用材料
 
  1、丁腈橡胶
 
  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.
 
  2、氯丁橡胶
 
  氯丁橡胶具有良好的耐油和耐溶剂性能.它有较好的耐齿轮油和变压器油性能,但不耐芳香族油.氯丁橡胶还具有优良的耐天候老化和臭氧老化性能.氯丁橡胶的交联断裂温度在200℃以上,通常用氯丁橡胶制作门窗密封条.氯丁橡胶对于无机酸也具有良好的耐腐蚀性.此外,由于氯丁橡胶还具有良好的挠曲性和不透气性,可制成膜片和真空用的密封制品.
 
  3、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.天然橡胶不耐矿物油,但在植物油和醇类中较稳定.在以正丁醇与精制蓖麻油混合液体组成的制动液的液压制动系统中作为密封件的胶碗,胶圈均用天然橡胶制造,一般密封胶也常用天然橡胶制造.
 
  4、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.
 
  5、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,适宜制作热机构中所需的密封垫,如强光源灯罩密封衬圈,阀垫等.由于硅橡胶不耐油,机械强度低,价格昂贵,因此不宜制作耐油密封制品.
 


 
  6、三元乙丙橡胶
 
  三元乙丙橡胶的主链是不含双键的完全饱和的直链型结构,其侧链上有二烯泾,这样就可用硫磺硫化.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.三元乙丙橡胶在橡胶中密度是最低的有高填充的特性,但缺乏自粘性和互粘性.此外,三元乙丙橡胶有突出的耐蒸汽性能,可制作耐蒸汽膜片等密封制品.三元乙丙橡胶已广泛用于洗衣机,电视机中的配件和门窗密封制品,或多种复合体剖面的胶条生产中.
 
  7、聚氨脂橡胶
 
  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.
 
  8、氯醚橡胶
 
  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.
 
  9、丙烯酸酯橡胶
 
  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.因此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.
 


 
  二、影响密封件性能的因素
 
  1:运动速度
 
  运动速度很低(≤0.03/s),要考虑设备运行的平稳性和是否出现爬行现象.运动速度很高(≥0.8m/s)时,器润滑作用的油墨可能被破坏,密封件因得不到很好的润滑作用而摩擦发热,导致寿命大大降低.建议橡塑符合密封在0.3m/s~1.2m/s速度范围内工作比较适宜.
 
  2:温度
 
  低温会使橡塑复合密封件弹性降低,造成泄漏,甚至整个油封变得发硬发脆.高温会使油封体积膨胀,变软,造成运动时油封摩擦阻力迅速增加和耐压能力降低.建议橡塑复合密封连续工作温度范围-10~+80℃.
 
  3:工作压力
 
  油封有最低启动压力要求.低压工作须选用低摩擦性能.气动阻力小的油封.在2.5Mpa以下,橡塑复合密封并不合适,高压时要考虑密封受压情况,需用防挤出挡圈沟槽加工方面也有特殊要求.
 
  4:工作介质:
 
  除了严格按照生产厂家的推荐意见选取工作介质外,保持工作介质的清洁至关重要.油液的老化或污染不仅会使系统中的元件发生故障,加快油封的老化和磨损,而且其中的赃物可能划伤或嵌入密封,使密封失效.因此,因此必须定期的检查油封品质及其清洁度,并按设备的维护规范更换滤油器或油液.在油缸里油液中残留空气径高压缩会产生高温使油封烧坏,甚至碳化.为避免这种情况发生,在液压系统运行初始时,应进行排气处理.液压油缸也应在低压慢速运行数分钟,确认已排完油液中残留空气,方可正常工作.
 
  5:侧向负载
 
  活塞上一般必须装支撑环,以保证油缸能承受较大的负载.密封件和支撑环起完全不同的作用,密封件不能代替支撑环负载,有侧向力的液压油缸,必须加承载能力强的支撑环,(重载时可用金属环)以防油封在偏心的条件下工作引起泄漏和异样磨损.
 
  6:液压冲击
 
  产生液压冲击的因素很多,如挖掘机挖斗突然碰到石头,吊机起吊或放下重物的瞬间.除外在因素外,对于高压大流量液压系统,执行元件(液压油缸或液压马达)换向时,如果换向阀性能不太好,很容易产生液压冲击.液压冲击产生的瞬间高压可能是系统工作压力的几倍,这样高的压力在极短时间内会将油封撕裂或将局部卷入间隙之内,造成严重损坏.一般有液压冲击的油缸应在活塞杆上安装缓冲环和挡圈.缓冲环装在油封的前面吸收大部分冲击压力,挡圈防止油封在高压下挤入间隙,根部被咬坏.
 
  7:油缸的加工精度
 
  实验证明,与油封接触的运动工作表面,表面粗糙度Ra超过0.8μm,油封的泄漏量和磨损值将直接上升,故建议运动工作表面粗糙为Ra0.1~0.8μm.为保证橡塑复合密封的密封性能,避免在装配过程中损伤密封件,在液压油缸的设计和安装中应考虑以下几个方面:
 
  1):缸筒
 
  a:材质:一般为碳钢,低压系统及摩擦条件较好的场合可用铝合金,青铜,不锈钢等b:被表面质量及粗造度:内表面一般都需进行珩磨,抛光或滚压,要求达到Ra0.1~0.8μm的粗造度,且不得纵横向刀纹.
 
  2)活塞杆
 
  a:材质:一般为碳钢,镀铬刚,低压系统及摩擦条件好的场合可使用铝合金,青铜,不锈钢等.
 
  b:表面质量及粗糙度:要求粗造度为Ra0.2~0.4μm,热处理后表面镀硬铬.工程机械用液压油缸的活塞杆有可能被砂石划伤,要求其表面硬度在HRC60以上.
 
  c:油封的安装沟槽
 
  d:局部结构设计
 
  e:耐磨环滑动配合间隙f和油封挤出缝隙g

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