机械设备的泄漏与密封

泄漏的原因

造成泄漏的基本原因是密封部位内外两侧的压力差或浓度差使流体流动，以及密封面上有间隙，使流体溢出。液压系统的泄漏基本由以下几个原因形成：

1、设计及制造的缺陷所造成的;

2、冲击和振动造成管接头松动;

3、动密封件及配合件相互磨损(液压缸尤甚);

4、温度高及橡胶密封与液压油不相容而变质。

下面就结合以上几个方面浅谈一下控制泄漏的措施。控制液压系统泄漏的控制方案

方案一：设计及制造缺陷的解决方法：

1、液压元件外配套的选择往往在液压系统的泄漏中起着决定性的影响。对缸、泵、阀件，密封件，液压辅件等的选择，要本着好中选优，优中选廉的原则慎重的、有比较的进行。

2、合理设计安装面和密封面：当阀组或管路固定在安装面上时，为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损，安装面要平直，密封面要求精加工，表面粗糙度要达到0.8μm，平面度要达到0.01/100mm.表面不能有径向划痕，连接螺钉的预紧力要足够大，以防止表面分离。

3、在制造及运输过程中，要防止关键表面磕碰，划伤。同时对装配调试过程要严格的进行监控，保证装配质量。

方案二：减少冲击和振动：为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的液压系统的泄漏，可以采取以下措施：

1、使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;

2、使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击;

3、适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件;

4、尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接;

5、尽量使用三通接头和弯头接头;

方案三：减少动密封件的磨损：

大多数动密封件都经过精确设计，如果动密封件加工合格，安装正确，使用合理，均可保证长时间相对无泄漏工作。

方案四：控制油温防止密封件变质：

密封件过早变质可能是由多种因素引起的，一个重要因素是油温过高。温度每升高10℃则密封件寿命就会减半，所以应合理设计高效液压系统或设置强制冷却装置，使最佳油液温度保持在65℃以下。

静密封

静密封通常是指两个静止面之间的密封。

静密封可实现无泄漏密封.静密封多用O型密封圈，此外还有各种垫片，密封胶等.虽然应用各种垫片的静密封方便、可靠，但使用不当有时也会出现不同程度的泄漏。

工程机械上的密封分为静密封和动密封两大类：固定面之间的密封称为静密封，如工程机械发动机气缸垫和各种管路接口垫

1、静密封种类

静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。

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宽度较宽的垫密封，高压静密封则用材质较硬接触宽度很窄的金属垫片。

2、静密封材料

①、非金属材料：

如纸、麻、石棉制品、塑料、橡胶等。

纸、麻有毛细孔，易渗透，使用时须浸渍油、蜡或其他防渗透材料。一般阀门很少采用。

石棉制品，又有石棉带、绳、板和石棉橡胶板等。其中石棉橡胶板结构致密，耐压性能好，耐温性能也很好，在阀门本身和阀门与管子的法兰连接中，使用极为广泛。

塑料制品有很好的耐腐蚀性能，使用也较普遍。品种有聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66、尼龙1010等。

橡胶制品，质地柔软，各种橡胶分别有一定耐酸、耐碱、耐油、耐海水的能力。品种有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。

②、金属材料

一般地说，金属材料强度高，耐温性能强。但铅并不这样，仅取它耐稀硫酸的特性。常用品种有黄铜、紫铜、铝、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金、银、镍等。

③、高分子密封材料

密封剂是一种涂敷在两结合面间，从而将泄漏缝隙堵塞的密封材料。密封剂是一种高分子密封材料。密封胶一般分为液态密封胶与厌氧胶两类。密封剂具有良好的密封性能，又有良好的耐温、耐压、耐密介质等特点，使用方法简便，常用于机电产品的静止接合面间的密封，以及接合面较复杂的螺纹等的密封。

3、密封材料的性能要求

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，要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求是：

①材料致密性好，不易泄漏介质；

②有适当的机械强度和硬度；

③压缩性和回弹性好，永久性变形小；

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，其体积一硬度变化小，且不粘附在金属表面上；⑥摩擦系数小，耐磨性好；

⑦具有与密封面贴全的柔软性；

⑧耐老化性好，经久耐用。

密封的作用

在液压系统及其系统中，密封装置用来防止工作介质的泄漏及外界灰尘和异物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏会造成工作介质的浪费，污染机器和环境，甚至引起机械操作失灵及设备人身事故。内漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需要的工作压力，甚至不能进行工作。侵入系统中的微小灰尘颗粒，会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损，进一步导致泄漏。因此，密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的一个重要指标。

密封的要求

有效阻止泄漏是对密封装置的首要要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料具有不同的使用性。对密封材料的要求一般是：

1、材料致密性好，不易泄漏介质；

2、有适当是机械强度和硬度；

3、压缩性和回弹性好，永久不变形；

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，经久耐用；

9、加工制造方便，价格便宜，取材容易。显然，任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的，但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。