填料密封ppt
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填料总结PPT课件(2024版)
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1)钠质膨润土阳离子交换总量中钠离子含量大于50％ 用途广、用量大； 2)钙质膨润土阳离子交换总量中钙离子含量大于50％ 用途广、用量较小； 膨润土及其加工产品具有良好的物理化学性能和工业技术特 点而用途广泛，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、 触变剂、稳定剂等。 例如采用33＃胶衣树脂的中间体UP33作基体材料，膨润土为触 变剂制成的改性胶衣树脂的压缩强度提高，膨胀系数减小， 见图2。这主要是因为蒙脱石具有很强的吸附性和膨胀性。
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表1 粒状填料对聚合物的性能影响
注：P-热塑件树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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续表1 粒状填料对聚合物的性能影响 注：P-热塑性树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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2 影响填充改性的因素
2.1 填料的形状 填料的形状对填充改性的影响较大。 填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等 纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，而成型加工不利； 圆球状填料与此相反，可提高成型加工性能，而降低材料的机械强度。 (1)圆球状 圆球状填料最单纯,其典型代表是玻璃微珠, 可用合成方法制取,也可从 粉煤灰中提取。良好的流动性、在制品表面能形成平滑面，制品内部内 应力均匀。 (2)片状 底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一 定值时，才能大大提高复合材料的刚性
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表2 石墨聚氯乙烯的物理机械性能
项目 导热系数 线膨胀系数
抗拉强度 焊接强度
冲击强度 表面电阻
体积电阻
单位 W/(m·K) ℃-1（9～40℃ ）
MPa MPa
J/m2
• CM
含石墨24% 3.72
1)钠质膨润土阳离子交换总量中钠离子含量大于50％ 用途广、用量大； 2)钙质膨润土阳离子交换总量中钙离子含量大于50％ 用途广、用量较小； 膨润土及其加工产品具有良好的物理化学性能和工业技术特 点而用途广泛，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、增稠剂、 触变剂、稳定剂等。 例如采用33＃胶衣树脂的中间体UP33作基体材料，膨润土为触 变剂制成的改性胶衣树脂的压缩强度提高，膨胀系数减小， 见图2。这主要是因为蒙脱石具有很强的吸附性和膨胀性。
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表1 粒状填料对聚合物的性能影响
注：P-热塑件树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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续表1 粒状填料对聚合物的性能影响 注：P-热塑性树脂；S-热固性树脂；O-此性能好
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2 影响填充改性的因素
2.1 填料的形状 填料的形状对填充改性的影响较大。 填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等 纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利，而成型加工不利； 圆球状填料与此相反，可提高成型加工性能，而降低材料的机械强度。 (1)圆球状 圆球状填料最单纯,其典型代表是玻璃微珠, 可用合成方法制取,也可从 粉煤灰中提取。良好的流动性、在制品表面能形成平滑面，制品内部内 应力均匀。 (2)片状 底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一 定值时，才能大大提高复合材料的刚性
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表2 石墨聚氯乙烯的物理机械性能
项目 导热系数 线膨胀系数
抗拉强度 焊接强度
冲击强度 表面电阻
体积电阻
单位 W/(m·K) ℃-1（9～40℃ ）
MPa MPa
J/m2
• CM
含石墨24% 3.72
更换阀门密封填料课件PPT
阀门的密封
阀门填料函
（１）填料函结构：由填料压盖、 填料和填料垫组成。填料函结构分为 压紧螺母式、压盖式和波纹管式。
阀门的密封
（２）填料圈数 软质填料：PN≤2.5MPa时，4-10圈； PN＝4.0-10MPa时，8-10圈 成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，
下部为一个金属填料垫。
更换阀门密封填料操作
开阀门方向错扣2分； 阀门未开大回半圈扣2分；
消减：劳动防护用具穿戴齐全 阀门未开大回半圈扣2分；
F形扳手开口方向错扣1分
填料函结构分为压紧螺母式、压盖式和波纹管式。
斜着把盘根套在阀杆上，然后上下复原，使切口吻合，轻轻地嵌入填料函中
压盖螺栓未对称紧固扣5分；
PN＝4.
成型塑料填料：上填料一圈，中填料3-4圈，下部为一个金属填料垫。
未准备工具及 材料扣5分； 少准备一件扣 1分
一﹑准备工作
• 穿好劳保.
阀门 润滑油 尖嘴起子 勾刀
石墨填料 选择合适的填料
剪刀
梅花扳手 棉纱 放空桶
二、倒流程
• 检查流程，侧身打开旁通阀门，侧身 关闭上流阀门，关闭下流阀门，打开放空 阀门放空。
时间：操作时间1分，完成时间3分10秒。 要求：倒流程顺序正确（连通阀门→进口阀门<挂签>→出口阀门<挂签 >→放空阀门），流程倒完后压力表必须归零，进出口阀门必须挂签，所 有阀门必须开关到头（包括放空阀门），F型扳手摆放在出口阀门底下的 工具垫上，不允许出现掉件现象和F型扳手使用错误。（倒流程操作顺序 如下图）
平行； 1、用扳手卸掉压盖紧固螺母
（2）工、量、用具准备 操作时掉工具或螺母一次扣4分； 损坏螺栓螺纹一次扣1分 2：余压没有放净，操作人挖盘根时眼睛直视盘根盒，液体刺出，引发事故 压盖丝杠间隙不均匀扣4分； 管子作压具，压紧填料。
第五章 第一节 填料密封
29
填料径向压力的分布与介质压 力的分布恰恰相反，内端介质 压力最大，应给予较大的密封 力，而此时填料的径向压紧力 恰是最小，故压紧力没有很好 的发挥作用。
实际应用中，为了获得密封性 能，往往增加填料的压紧力， 亦即在靠近压盖端的23圈填 料处使径向压力最大，当然摩 擦力也增大，这就导致填料和 轴产生异常磨损。
起动30min 内 正常运行
8
10
16
20
转速3600r/min，介质压力0.10.5MPa
45
5.4 填料密封分类
填料密封依其采用的密封填料的形式分成 软填料密封和硬填料密封，后者主要用于 高压、高温、高速下工作的机器或设备。 因软填料密封构造简单并容易更换，应用 十分普遍，也可作为预密封与硬填料密封 联合使用，本章仅讲述软填料密封。 软填料的种类很多，可以从其功能方面、 构造方面和材料方面分类．最常用的有四 类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金 属填料。
dF t f c d r ( x ) dx f c dK
g
exp( fKx t ) dx
X从0到L积分，填料与轴的总摩擦力：
F t f c Kd
L
0
g exp( fKx t ) dx
43
摩擦力矩为：
M t Ft d 2 ( 2 ) d t g ( f c f )[ 1 exp( KfL t )]
泄漏
18
5.2 软填料密封的泄露—预防泄露
填料材料本身的泄露，可通过如下方 法预防或杜绝：
安装过程中，压缩时软填料被压实； 通过改变填料材料或结构得以减少或杜绝； 由于工作时填料与填料函内腔无相对运动，
因此阻止填料与运动的轴（杆）之间的泄
填料径向压力的分布与介质压 力的分布恰恰相反，内端介质 压力最大，应给予较大的密封 力，而此时填料的径向压紧力 恰是最小，故压紧力没有很好 的发挥作用。
实际应用中，为了获得密封性 能，往往增加填料的压紧力， 亦即在靠近压盖端的23圈填 料处使径向压力最大，当然摩 擦力也增大，这就导致填料和 轴产生异常磨损。
起动30min 内 正常运行
8
10
16
20
转速3600r/min，介质压力0.10.5MPa
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5.4 填料密封分类
填料密封依其采用的密封填料的形式分成 软填料密封和硬填料密封，后者主要用于 高压、高温、高速下工作的机器或设备。 因软填料密封构造简单并容易更换，应用 十分普遍，也可作为预密封与硬填料密封 联合使用，本章仅讲述软填料密封。 软填料的种类很多，可以从其功能方面、 构造方面和材料方面分类．最常用的有四 类：绞合填料、编结填料、塑性填料、金 属填料。
dF t f c d r ( x ) dx f c dK
g
exp( fKx t ) dx
X从0到L积分，填料与轴的总摩擦力：
F t f c Kd
L
0
g exp( fKx t ) dx
43
摩擦力矩为：
M t Ft d 2 ( 2 ) d t g ( f c f )[ 1 exp( KfL t )]
泄漏
18
5.2 软填料密封的泄露—预防泄露
填料材料本身的泄露，可通过如下方 法预防或杜绝：
安装过程中，压缩时软填料被压实； 通过改变填料材料或结构得以减少或杜绝； 由于工作时填料与填料函内腔无相对运动，
因此阻止填料与运动的轴（杆）之间的泄
填料密封
23
第一节 软填料密封 三、密封材料的选择
(2)编织填料。编织填料是软填料密封采 用的主要形式，它是将填料材料进行必 要的加工而成丝或线状，然后在专门的 编织机上按需要的方式进行编结而成， 有套层编织、穿心编织、发瓣编织、夹 心编织等。
24
第一节 软填料密封 三、密封材料的选择
发瓣编织填料[图2—7(b)]的断面呈方形， 由八股绞合线束按人字形给结而成。·因其 编结断面尺寸过大造成结构松散，致密性 差，但对轴的煽摆和振动有一定的补偿作 用。一般情况下只使用在规格不大的 (6mm×6mm以下)阀门等的密封填料。
10
第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后， 产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同 时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面 而阻止介质外漏。径向压紧压力的分布如图
。
11
第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
其由外端(压盖)向内端，先是急剧递减后趋 平缓，被密封介质压力的分布如图2—2(c)所 示，由内端逐渐向外端递减，当外端介质压 力为零时，则泄漏很少，大于零时泄漏较大。
缝隙而出现渗漏(如图2—1中A所示)。一般情 况下，只要填料被压实，这种渗漏通道便可 堵塞。高压下，可采用流体不能穿透的软金 属或塑料垫片和不同编织填料混装的办法防 止渗漏。
7
第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
(2)流体通过软填料与箱壁之间的缝隙 而泄漏(如图2—l中B所示)。由于填料 与箱壁内表面问无相对运动，压紧填 料较易堵住泄漏通道。
编织的填料由于存在空隙、还需通过浸渍。浸 渍时，除浸渍剂外加入一些润滑剂和填充剂，如 混有石墨粉的矿物油或二硫化铜润滑脂，此外还 有滑石粉、云母、甘油、植物油等，以提高填料 的润滑性，降低摩擦系数。目前，在化工介质中 使用的填料大部分浸渍聚四氟乙烯分散乳液，为 使乳液与纤维有良好的亲和力，可在乳液中加以 适量的表面活性剂和分散剂。经浸渍后的填料密 封性能大大优于未经浸渍的填料。
第一节 软填料密封 三、密封材料的选择
(2)编织填料。编织填料是软填料密封采 用的主要形式，它是将填料材料进行必 要的加工而成丝或线状，然后在专门的 编织机上按需要的方式进行编结而成， 有套层编织、穿心编织、发瓣编织、夹 心编织等。
24
第一节 软填料密封 三、密封材料的选择
发瓣编织填料[图2—7(b)]的断面呈方形， 由八股绞合线束按人字形给结而成。·因其 编结断面尺寸过大造成结构松散，致密性 差，但对轴的煽摆和振动有一定的补偿作 用。一般情况下只使用在规格不大的 (6mm×6mm以下)阀门等的密封填料。
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第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后， 产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同 时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面 而阻止介质外漏。径向压紧压力的分布如图
。
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第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
其由外端(压盖)向内端，先是急剧递减后趋 平缓，被密封介质压力的分布如图2—2(c)所 示，由内端逐渐向外端递减，当外端介质压 力为零时，则泄漏很少，大于零时泄漏较大。
缝隙而出现渗漏(如图2—1中A所示)。一般情 况下，只要填料被压实，这种渗漏通道便可 堵塞。高压下，可采用流体不能穿透的软金 属或塑料垫片和不同编织填料混装的办法防 止渗漏。
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第一节 软填料密封 一基本结构及密封原理
(2)流体通过软填料与箱壁之间的缝隙 而泄漏(如图2—l中B所示)。由于填料 与箱壁内表面问无相对运动，压紧填 料较易堵住泄漏通道。
编织的填料由于存在空隙、还需通过浸渍。浸 渍时，除浸渍剂外加入一些润滑剂和填充剂，如 混有石墨粉的矿物油或二硫化铜润滑脂，此外还 有滑石粉、云母、甘油、植物油等，以提高填料 的润滑性，降低摩擦系数。目前，在化工介质中 使用的填料大部分浸渍聚四氟乙烯分散乳液，为 使乳液与纤维有良好的亲和力，可在乳液中加以 适量的表面活性剂和分散剂。经浸渍后的填料密 封性能大大优于未经浸渍的填料。
填料密封和机械密封讲义
不可见泄漏 微量的泄漏在大气侧蒸发
泵腔
密封端盖 没有流体或者干运转
补偿环
配合环
摩擦 粘性剪切力
配合环
补偿环
带走热量 补充润滑液 注入
单密封通过出口进行冲洗
出口
从泵出口到密 封端盖的管线
流动
入口
单密封通过外部来源进行冲洗
出口
流动 最小压力值要大于A 处3Bar
A
入口 限流装置
冲洗方案应注意的事项 - 如果出口压力高于密封腔压力3bar ，需要用一个孔限制流量 - 用在干净，含磨石性颗粒少的工况
5.
辅助密封
润滑目的：
分离两个面 Prevent contact of high surface points 防止出现面接触 减少摩擦/生热
Magnified Surface A 放大面
分离面
润滑剂
热量
Magnified Surface B放大面
泵腔 密封端盖 工艺流体
补偿环
配合环
填料密封
填料密封 结构 原理 特点
分水环
机械密封 工作原理 内部结构 结构分类 失效原因分析 泄漏 注意事项
传统的接触式密封: 结构简单 更换方便 成本低廉 适用范围广 效果不如机械式密封 耗电量偏 高 并且磨损轴套 耗费人力 库存多
H10进口型机械密封 M74-D
机封正常运行和维护
2.安装与停运
a.启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质
时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车， 以防止突然启动而造成软环碎裂。 b.对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。 停车后最后停止封油系统。 c.热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水， 应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水， 以免损坏密封零件。
2-2填料密封技术
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料 ❖ 填料和导向套靠注油润滑，可带走摩擦热和提高密封性。
注油点A、B一般设在导向套和第二组填料上方。填料右 侧有气室6，由填料漏出的气体和油沫自小孔c排出并用 管道回收，气室的密封靠右侧的前置填料7来保证。
(二)、活塞杆填料密封
❖ 1.平面填料
❖ 在密封盒内装有两种密 封环，靠高压侧是三瓣 闭锁环，有径向直切口； 低压侧是六瓣密封圈， 由三个鞍形瓣和三月形 瓣组成，两个环的径向 切口应互相错开，由定 位销来保证。环的外部 都用镯形弹簧把环箍紧 在活塞杆上。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 特点：
❖ ②.填充PTFE导热性差，热膨胀系数比金属大，设计时应
考虑留出足够间隙，其中包括周向开口间隙e、侧面间隙δ
和径向间隙f(图2-30)。间隙值可根据膨胀系数和温升值计 算，实际运行中要获得准确膨胀系数和温升有一定困难。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
(二)、活塞杆填料密封
❖ 硬填料主要分两类：即平面填料和锥面填料。
❖ 1.平面填料 ❖ 常用的低、中压平面填料密封结构。有五个密封室，用长
螺栓8串联在一起，以法兰固定在气缸体上。 ❖ 活塞杆的偏斜与振动对填料工作影响很大，故在前端设有
导向套1，内镶轴承台金，压力差较大时还可在导向套内开 沟槽起节流降压作用。
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
(三)、无油润滑活塞环、支承环及填料
❖ 1.无油润滑活塞环
❖ 无油润滑活塞环有背压和无背压两种。
❖ 原理：金属活塞环都是依靠本身弹力预紧，且依靠环背气 体的背压将活塞环与缸壁贴紧。有背压的无油润滑活塞环 是依靠弹力环的弹力预紧，工作时依靠气体背压压紧。
填料密封盘根学习课件：
▪ 石棉浸石墨盘根： 动密封，主要作为泵、阀的填料（锅炉用给料泵 尤为适合）。适合于碱溶液、粘稠液体（如油）、水、 蒸汽、气体、热水、和盐液。
▪ 石棉含镍丝增强盘根： 静密封为主，适合于蒸汽锤、反应釜、蒸汽阀等密 封处粗糙不平整的地方。也可用于高温高压情况下的 阀门及转速较慢的设备。
一些盘根简介
芳纶纤维盘根: 芳纶纤维盘根由芳纶纤维浸渍聚 四氟乳液和润滑剂处理编织而成。有 较好的耐化学性，高回弹，低冷流。 芳纶盘根具有极好的高转速、高模数 的性质（被称为人造金属线）。 所以，与其它类型的盘根比较， 它能抵抗颗粒结晶介质和更高的温度 既可单独使用也可与其它盘根组合。 在泵系统上是很好的石棉替代产品。 最突出的性能是高强度，同时也有较好的耐化学性 ，高回弹，低冷流，且易快速拆装。广泛应用于各个工 业领域。
一次安装一枚填料环，确信每根填料没有粘上尘土或 其它碎片。如果需要，填料环应当与使用在阀杆上同样的 清洁润滑油加以润滑。交错安装每根填料环成90°。环于 轴向慢慢拉开，径向的距离以能使环装到轴上即可，使用 专业填充工具紧固每根填料环。当足够填料环安装完成后， 对阀门直到格兰伸到填料箱25%的盘根厚度，对泵则需要 50%的盘根厚度。用随动件将其封闭，使用随动件可以增 加紧密程度。请记住，随动件只是做为一种补充; 可以保 证全部填料环适当的位置，避免盘根移动。
盘根材料无论如何选择，都会具备一些基本的材质 特点。盘根的制造材料应具备较好的化学稳定性、耐温 性和不渗透性，以适应大部分的工作介质。同时，盘根 材料要有较好的弹性及自润滑能力，且盘根的材料应价 格适当、便于制造。
盘根工具
盘根工具专为快捷有 效地清除盘根或盘根填料 环而设计，配有不同尺寸 手柄的选折和可更换的锥 头，可满足不同填料函的 断面尺寸要求。坚韧，扭 力及佳的柔性手柄即使在 不易操作的狭小空间也能 应用自如。特种合金钢打 造的螺旋锥头可轻松的旋 入各种材质的盘根填料中并可轻而易举地将填料取出， 并清楚干净，帮助我们更好的完成工作。
第五章密封技术 第3节软填料密封
2.主要材料
2.主要材料
(2)非纤维质材料 非纤维质材料中柔性石墨应用较广。柔性石 墨做成板材后模压成密封填料使用。柔性 石墨又称膨胀石墨，它是把天然鳞片石墨 中的杂质除去，再经强氧化混合酸处理后 成为氧化石墨。氧化石墨受热分解放出 CO2，体积急剧膨胀，变成了质地疏松、柔 软而又有韧性的柔性石墨。
四、软填料密封存在的问题与改进
(一)存在的问题 1.受力状态不良 2.散热、冷却能力不够 滑动接触面较大，摩擦热量较大，热量需通过较厚 的填料，且软填料的导热性能都较差。密封寿命 会显著降低。 3.自动补偿能力较差 随着间隙增大，泄漏量也逐渐增大。因此，须频繁 拧紧压盖螺栓。 4.偏摆或振动的影响
(二)常用软填料
1.典型的软填料结构形式
(l)纤维质材料 按材质可分为天然纤维、矿物纤维、合成纤维、陶瓷和金属纤维四大类 l)天然纤维 天然纤维有棉、麻、毛等。一般用于清水、工业水和海水的密封。 2)矿物纤维 矿物纤维主要是石棉类纤维，具有柔软性好、耐热性优异、强度、耐酸 碱和多种化学品以及耐磨损等一系列优点，缺点是有渗透泄漏，故浸渍 油脂和其他润滑剂能防止渗漏，并能保持良好的润滑性。一般适用于介 质为蒸汽、空气、工业用水和重油的转轴、往复杆或阀杆的密封。但由 于石棉具有致癌性，国际上已制定出关于限制或禁止使用石棉制品的规 定。 3)合成纤维 聚四氟乙烯纤维、碳纤维、酚醛纤维、尼龙、芳纶等，化学性能稳定， 强度高，耐磨，耐温，摩擦系数较小，使填料密封的使用范围进一步 扩大，寿命延长，解决了使用石棉材料所不能解决的一些问题。
，管线膨胀节、换热器浮头及其他设备的密封。
一、基本结构及密封原理
在软填料密封中，流体可泄漏的途径有三条，图 中A、B 、 C 所示。
填料装入填料箱内压紧后，柔性软填料与轴紧密接触。轴表面 与填料部分贴合，形成了无数个不规则的微小迷宫。当有一定压 力的流体介质通过轴表面时，将被多次引起节流降压作用，型材 “迷宫效应”，使流体沿轴向流动受阻而达到密封。填料与轴表 面也类似滑动轴承，故应有足够的液体进行润滑，以保证寿命， 即所谓的“轴承效应”。
阀杆的填料密封讲解课件.ppt
阀门新技术
▪ 国外阀门研究机构对阀门的设计与基础理论、新 材料、新工艺、产品性能、可靠性和标准化的研 究十分重视。国外阀门的科研特点如下：
✓ 1. 试验研究与新产品开发密切结合。 ✓ 2. 内部研究课题与引进国外技术密切。 ✓ 3. 重视高新技术在阀门上的应用研究。 ✓ 4. 重视高参数和特殊工况用阀门的试验研究。 ✓ 5. 重视阀门基础理论的研究工作。 ✓ 6. 重视现场试验与改进工作。
W1
M1 W1
[W
]
M1
QyT 2
l1
W1
1 6
b1h12
D l1 l2 2
QyT 0.785(D2 d 2 )qT
10-2 填料装置的强度计算
二、填料装置主要零件的强度校验
▪ 1.填料压盖
▪ 其中：d -填料压盖的内径;
▪
qT -压紧填料所必须施加于填料上部的比压。qT P
▪
。 -石棉绳填料的最大轴向比压系数，根据和查下表
阀门新技术
▪ 随着科学技术的不断发展，国内阀门产品市场，也在向高技术含量、 高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。根据对国内外阀门技术的分析 和国内外阀门市场需求的分析，得出近年来各行业用阀及阀门行业高 新技术发展趋势及投资方向，如下：
✓ 1.石油、天然气井口装置用阀 ✓ 2.石油、天然气长输管线用阀 ✓ 3.核电用阀 ✓ 4.海洋石油用阀 ✓ 5.冶金系统用阀 ✓ 6.氧化铝工业用阀 ✓ 7.大型化工成套装置用阀 ✓ 8.石化、电力用阀 ✓ 9. 环保用阀 ✓ 10.城建用阀
▪ Ｃ. Ⅲ－Ⅲ断面的弯曲应力为：
W 3
M3 W3
[W ]
M3
QyT 2
l3
l3
l2
第四章 填料密封
由以上分析可知，填料预紧后的径向接触应力与 泄漏流体压力的分布规律恰恰相反。为了保证填 料的密封作用，要求填料与轴和填料与填料函之 间的径向应力足以使介质不可能沿其流动，即填 料函底部的径向应力不小于泄漏流体的压力P。即：
r iL K 1a L K 1g e L p
r o L K 2a L K 2g e L p（4-4）
当泄漏流体压力作用时，根据流体压力与填料之间的 相互作用，流体压力沿轴向的分布出现两种不同的状 况。 一. 压盖压力显著比流体压力高，压缩填料与轴表面 形成微小的迷宫接触状态，密封间隙中的泄漏流体受 到节流的作用，所以流体压力（p）沿填料长度呈非 线性规律分布，如图4-6（a）所示。
二. 填料与轴表面的径向接触应力比流体压力低， 于是除了压盖附近外，流体压力将填料推向填料 函壁面而脱离轴，所以流体压力沿填料长度的分 布状况如图4-6（b）
4.1.4 填料的安装、使用与保管
4.2 往复密封
往复密封——是指用于过程机械作往复运动机构 处的密封，包括液压密封、气动密封、活塞环 密封、柱塞泵密封等。
4.2.1 液压密封
1. 对液压密封的基 本要求
一般的液压密封 指液压缸活塞密封和 活塞杆密封。当范围 更广、要求更严时， 还包括防止灰尘或外 界液体进入系统的防 尘密封。支撑环起到 类似滑动轴承的作用， 支撑侧向载荷，维持 液压密封同心的作用。
气动专用的唇形密封圈，与液压密封圈相比，唇口较 薄，接触部位隆起。
（3）方形圈气动密封
（4）. 无油润滑气动密封
4.2.3 活塞和活塞杆密封
活塞与气缸内表面的密封由活塞环来实现；活塞杆 与缸体的密封一般由填料密封来实现
1. 活塞密封—活塞环
活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触式动密封。 （1）活塞环密封的基本原理
4-3填料密封技术PPT课件
❖ “填料在需要润滑这一方面很像轴承”：在典型的密封装 置中，流体流经很小的间隙，对于填料就像润滑剂的作用 一样。当密封构件配合过紧时，流体流不进去，填料就会 干转，除非润滑剂由别的方法来提供，否则填料就会发热、 变硬，并划伤轴，和轴承的破坏一样。
按照“轴承效应”的观点，要求软填料密封必须像轴承一
❖ 为保证良好的润滑条件，通常允许少量的泄漏存在。对于 一般的填料（不包括具有自润滑性能的填料）只是对流体 的流动泄漏起节流作用而不是将其完全阻止或封闭。
❖ 填料中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力就是为了 保证填料具有良好的润滑性能。
18
“轴承效应”和“迷宫效应”辨析
❖ 软填料装入密封腔后，经压盖对其作轴向压缩，产生径向 力并保持与轴紧密接触，建立起密封状态。同时，填料中 浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成液膜，呈“边界 润滑”状态，类似滑动轴承，故称为“轴承效应”。
第一凹处
图 4.16 往 复 运 动 中 橡 胶 O 形 圈 的 泄 漏
a.介 质 压 力 作 用 于 O 形 圈 的 一 侧 b.放 大 的 接 触 部 位
c. 油 被 带 入 收 敛 形 狭 缝 d.油 被 挤 入 O 形 圈 第 一 凹 处 14
❖ 动力泄漏机理 ➢ 转轴密封表面上留有的螺旋形加工痕迹，具有“泵液”
29
填料的组合安装
30
一些新型填料函结构
31
填料函的结构尺寸
轴径d 填料宽B度 介质压p力填料圈数 n B、n填料函尺D寸 和H
32
2. 软填料密封材料
❖ 2.1 软填料的分类、材料种类和结构 ❖ 2.2 软填料常用材料 ❖ 2.3 填料的选择、安装和使用
33
2.1 软填料的分类、结构和材料
按照“轴承效应”的观点，要求软填料密封必须像轴承一
❖ 为保证良好的润滑条件，通常允许少量的泄漏存在。对于 一般的填料（不包括具有自润滑性能的填料）只是对流体 的流动泄漏起节流作用而不是将其完全阻止或封闭。
❖ 填料中浸渍润滑剂或提高填料本身的自润滑能力就是为了 保证填料具有良好的润滑性能。
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“轴承效应”和“迷宫效应”辨析
❖ 软填料装入密封腔后，经压盖对其作轴向压缩，产生径向 力并保持与轴紧密接触，建立起密封状态。同时，填料中 浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成液膜，呈“边界 润滑”状态，类似滑动轴承，故称为“轴承效应”。
第一凹处
图 4.16 往 复 运 动 中 橡 胶 O 形 圈 的 泄 漏
a.介 质 压 力 作 用 于 O 形 圈 的 一 侧 b.放 大 的 接 触 部 位
c. 油 被 带 入 收 敛 形 狭 缝 d.油 被 挤 入 O 形 圈 第 一 凹 处 14
❖ 动力泄漏机理 ➢ 转轴密封表面上留有的螺旋形加工痕迹，具有“泵液”
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填料的组合安装
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一些新型填料函结构
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填料函的结构尺寸
轴径d 填料宽B度 介质压p力填料圈数 n B、n填料函尺D寸 和H
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2. 软填料密封材料
❖ 2.1 软填料的分类、材料种类和结构 ❖ 2.2 软填料常用材料 ❖ 2.3 填料的选择、安装和使用
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2.1 软填料的分类、结构和材料
填料密封课件
6 1 2 3 4 5
1-底 衬 套 2-填 料 箱 体 3-封 液 环 4-填 料 5-压 盖 6-压 盖 螺 栓
8
3）压紧力讨论 适度的压紧力能使轴与填料之 间保持必要的流体润滑膜， 间保持必要的流体润滑膜，减 少摩擦磨损，延长使用寿命， 少摩擦磨损，延长使用寿命， 而压紧力过小，泄漏严重， 而压紧力过小，泄漏严重，压 紧力过大， 紧力过大，则往往造成密封面 呈干摩擦状态，出现异常磨损。 呈干摩擦状态，出现异常磨损。 因此， 因此，如何控制合理的压紧力 是保证软填料密封具有良好密 封性能的关键。 封性能的关键。
6 1 2 3 4 5
1-底 衬 套 2-填 料 箱 体 3-封 液 环 4-填 料 5-压 盖 6-压 盖 螺 栓
6
2.密封原理 密封原理
1)流体泄漏的通道 1)流体泄漏的通道 通道 a：流体穿透纤维材料编织的软填料而出现渗漏； 流体穿透纤维材料编织的软填料而出现渗漏； 填料与填料箱体内壁表面间形成的微小间隙； 通道 b：填料与填料箱体内壁表面间形成的微小间隙； 填料与轴杆表面的微小间隙， 通道 c：填料与轴杆表面的微小间隙，也是主要的泄漏通 道。
b a c
3π F ′′ = ( D2 d 2 ) p N 4
P-介质压力，MPa 介质压力， 3）螺栓载荷F 螺栓载荷 载荷F
F = max{F ′, F ′′}
db =
4F nπ [σ ]
m
16
3.摩擦功率 摩擦功率 摩擦力
Ft = πdlKYb f
（N）
由螺栓载荷产生的轴向压强， Yb —由螺栓载荷产生的轴向压强，MPa 4F Yb = π ( D2 d 2 ) f一摩擦系数，一般f=0.04~0.08 一摩擦系数，一般f=0.04~0.08 填料与轴的摩擦功率损耗
密封基本知识介绍ppt课件
-
40~+1
00
一般不用
-
25ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+1
80
一般不用
-
10~+1
30 -
11
1.4 密封件的材料
③ 常用合成树脂密封材料
常用合成树脂中，使用最多的是聚四氟乙烯树脂。在聚 四氟乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其 综合物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因 此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用石油基液压油、 水-油乳化液、水-乙二醇基液压液、磷酸脂基液压液 等工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的主要 特点和应用范围见表1-5。
应用范围
<810 <430 <870 <540
适用于高温、 高压油、高 压水蒸气等 场合
14
2. 常用密封件
2.1 O形密封圈
2.1.1 主要性能 O形封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，如图2-1示。其材料主要为丁腈
橡胶或氟橡胶。O形密封圈是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种 密封件。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为 0.005~0.3m/s。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。一般 O形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。
密封材料
丁腈橡胶 聚氨酯橡胶 氟橡胶 硅橡胶 丙烯酸酯橡 胶 丁基橡胶
石油基液压 油和矿物基
润滑酯
○ ○ ○ ○ ○ × ×
难燃性液压油
水-油乳化 水-乙二 磷酸酯
液
醇基
基
○
○
×
△
×
×
○
○
○
○
×
△
○
○
×
×
○
△
填料课件
编织填料学习课件一、认识盘根二、车间学习前的设问和自我设疑的安排三、密封填料的密封原理及结构四、编织工艺五、产品分类六、课件与营销七、编织填料的安装与维护导入：文言文及广义填料的概念一、认识盘根盘根，也叫密封填料，通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内,从而实现密封。
盘根被广泛用于离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机和船舶螺旋桨的转轴密封、活塞泵、往复式压缩机、制冷机的往复运动轴封，以及各种阀门阀杆的旋动密封等。
二、车间学习前的设问和自我设疑的安排1、自我设疑名单问题结果2、材质、设备、基本制造过程、检验与包装3、寻找书中有车间没看见的产品、寻找车间有书中未发现的产品4、寻找到产品的优势5、“参照”是一种技术（四氟纤维和四氟线为例子），学习的“迁移效应”三、密封填料的密封原理及结构填料密封结构如图1-1(a)所示，填料密封由填料2装于填料函1内，通过填料压盖3将填料压紧在轴的表面。
由于轴表面总有些粗糙，其与填料只能是部分贴合，而部分未接触，此就形成无数个迷宫。
当带压介质通过轴表面时，介质被多次节流，凭借这“迷宫效应”而达到密封。
填料与轴表面的贴合、摩擦，也类似滑动轴承，固应有足够的液体进行润滑，以保证密封有一定的寿命，即所谓的“轴承效应”。
由此可见良好的填料密封，即是迷宫效应和轴承效应的综合。
填料对轴的压紧力通过拧紧压盖螺栓产生。
由于填料是弹塑性体，当受到轴向压紧后，产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同时所产生的径向压紧力使填料紧贴于轴表面而阻止介质外漏。
径向压紧力的分布如图1-1(b)所示，其由外端(压盖)向内端，先是急剧递减后趋平缓，介质压力的分布如图1-1(c)所示，由内端逐渐向外端递减，当外端介质压力为零时，则泄漏很少，大于零时泄漏较大。
四、编织工艺盘根编制填料主要采用的编制形式有：发辫编织、套层编织、穿心编制、夹心编制等。
盘根的编制形式和特点如下：1、发辫编织发辫编织是用八个锭子在二轨道上运行编织，在四角和中间没有绒芯，编织的产品断面为方形，其特点是盘根松散，但对轴振动和偏心用一定的补偿作用，只用于小断面填料，但断面尺寸大将会出现填料外表花纹粗糙，结构松弛，致密性差的缺点2、套层编织套层编织是用8、12、16、24、36、48、60等个锭子在二轨道上编织，根据盘根规格决定套层，一般编织1~4层，中间没有绒芯，套层填料致密性好，密封性强，但由于是套层，层间没有纤维相连容易脱层，故多用于静密封或低速设备。
动设备密封简述ppt
❖ 3、集装式密封是将机械密封、轴 套以及压盖作为整体的一体式设计 ，并且压盖上设计有必要的冲洗和 冷却液接口。集装式密封在清洁的 环境中进行预装配，精准的定位有 效确保了密封最佳性能。
机械密封件的要求
➢ 稳定的液膜 ➢ 良好的润滑性能 ➢ 封液在密封腔内不会闪蒸或气化 ➢ 不含污染物和固体颗粒 ➢ 适当的粘度
迷宫密封原理
在压差推动下，气流由高压侧向低压侧流动，当气流经过间 隙时，由于流道变窄，流速增高，压力降低，即压能转变为动 能，同时温度降低（热焓值减少），当气流以高速进入两齿之 间的环形腔室时，气体突然膨胀产生剧烈漩涡，涡流摩擦使气 流的大部分动能转化为热能，如此一齿一齿下来，达到密封效 果。气体介质经过密封齿和轴之间的环形窄缝外漏时，经过一 条曲折的迷宫式路线，所以叫迷宫密封。
填料的选择
盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般 来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制， 且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等， 也会对盘根的材质选择有所要求。
石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的 最有效的产品之一。耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可 靠。石墨盘根。适用介质的PH范围：0-14，通常用于动密封部 位。石墨盘根使用温度：-100℃-850℃石墨盘根使用压力：030.0MPa;
一、 填料密封
填料密封按其结构特点可分为： 软填料密封 硬填料密封 成型填料密封 油封
1、软填料密封：盘根
盘根也叫密封填料。通常由较柔软的线状物编织而成，通过 截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内,靠压盖产生压紧力 ，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔) 上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。盘根主要以石 墨、各种纤维为主要材料，根据不同的要求，采用碳纤维、铜 丝等材料加强。
机械密封件的要求
➢ 稳定的液膜 ➢ 良好的润滑性能 ➢ 封液在密封腔内不会闪蒸或气化 ➢ 不含污染物和固体颗粒 ➢ 适当的粘度
迷宫密封原理
在压差推动下，气流由高压侧向低压侧流动，当气流经过间 隙时，由于流道变窄，流速增高，压力降低，即压能转变为动 能，同时温度降低（热焓值减少），当气流以高速进入两齿之 间的环形腔室时，气体突然膨胀产生剧烈漩涡，涡流摩擦使气 流的大部分动能转化为热能，如此一齿一齿下来，达到密封效 果。气体介质经过密封齿和轴之间的环形窄缝外漏时，经过一 条曲折的迷宫式路线，所以叫迷宫密封。
填料的选择
盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般 来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制， 且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等， 也会对盘根的材质选择有所要求。
石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的 最有效的产品之一。耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可 靠。石墨盘根。适用介质的PH范围：0-14，通常用于动密封部 位。石墨盘根使用温度：-100℃-850℃石墨盘根使用压力：030.0MPa;
一、 填料密封
填料密封按其结构特点可分为： 软填料密封 硬填料密封 成型填料密封 油封
1、软填料密封：盘根
盘根也叫密封填料。通常由较柔软的线状物编织而成，通过 截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内,靠压盖产生压紧力 ，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔) 上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。盘根主要以石 墨、各种纤维为主要材料，根据不同的要求，采用碳纤维、铜 丝等材料加强。
《过程装备密封技术》PPT课件
• 动压密封机理
• 流体通过密封处的量仅决定于流体压力分布曲 线的最大斜率。 • 可用如图4-19所示，装满液体的敞口卡车翻越一 座小山，最大的斜坡度控制着能被带过小山的液 体量。斜坡越陡，所能带过的液体越少。 • 内行程的液膜压力分布一般不同于其外行程的液膜压力 分布，这是因为内行程时腔体液体的压力Pi不同于外行程 时的p0，活塞杆的运动速度也可能不同。 • 内行程带回的液体量取决于两种条件。(1) 外行程带到密 封外侧的液体量。不管密封如何工作，被带回的液体量不 可能超过外行程带出的液体量。(2)压力分布在空气侧拐点 E处的最大压力梯度WE=dp/dx。 • 最大回送液膜厚度： • 每一往复循环产 生的泄漏量
按功能：阀门用填料、离心泵用填料、往复压缩机用填料。 按材料：橡胶、天然纤维填料、合成纤维填料和金属填料等。 按加工方法：绞合填料、编结填料、叠层填料和模压填料。 其中的编结填料按编织方式又分为：夹心套层式编结填料、发 辫式编结填料、穿心式编结填料。（图4-3）
过程机械的动密封
(2) 软填料的分类、材料和结构 • 基本材料 (表4-1)
过程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理
(1) 应力特征
推导过程
a ( x) g exp( x) ri ( x) K1 a ( x) K1 a ( x) exp( x) r o ( x) K 2 a ( x) K 2 a ( x) exp( x)
过程机械的动密封 4.1.2 往复轴密封 4.1.2.1 液压密封
d 活塞密封 •对于单作用活塞，其密封的原理与活塞杆密封并无太大区别，只不过密封唇口在 外侧，以实现活塞与液压缸壁的密封。 •有孔用密封圈和轴用密封圈两种形式，孔用密封圈的密封唇口 在外侧，用于活塞；轴用密封圈的密封唇口在内侧，用于活塞 杆的密封。 •对于双作用活塞，要求密封结构对径向平面对称，也可以成对采 用单作用活塞密封. • 图4-26a密封唇边靠近密封的边缘，而靠近中部有 一浅锥。利用浅锥的流体动压作用将中间空间的流 体泵出。避免中间流体压力的建立而形成较大的液 膜厚度，该类密封的流体膜薄，泄漏量小。 • 图4-26b结构具有两个靠得很近的密封唇边，中间有 一个小空腔，浅锥朝向外侧，在中间空腔内会产生 足够的流体动压力来减轻密封面的接触压力，从而 减小摩擦。
• 流体通过密封处的量仅决定于流体压力分布曲 线的最大斜率。 • 可用如图4-19所示，装满液体的敞口卡车翻越一 座小山，最大的斜坡度控制着能被带过小山的液 体量。斜坡越陡，所能带过的液体越少。 • 内行程的液膜压力分布一般不同于其外行程的液膜压力 分布，这是因为内行程时腔体液体的压力Pi不同于外行程 时的p0，活塞杆的运动速度也可能不同。 • 内行程带回的液体量取决于两种条件。(1) 外行程带到密 封外侧的液体量。不管密封如何工作，被带回的液体量不 可能超过外行程带出的液体量。(2)压力分布在空气侧拐点 E处的最大压力梯度WE=dp/dx。 • 最大回送液膜厚度： • 每一往复循环产 生的泄漏量
按功能：阀门用填料、离心泵用填料、往复压缩机用填料。 按材料：橡胶、天然纤维填料、合成纤维填料和金属填料等。 按加工方法：绞合填料、编结填料、叠层填料和模压填料。 其中的编结填料按编织方式又分为：夹心套层式编结填料、发 辫式编结填料、穿心式编结填料。（图4-3）
过程机械的动密封
(2) 软填料的分类、材料和结构 • 基本材料 (表4-1)
过程机械的动密封 4.1.1.2 软填料密封的原理
(1) 应力特征
推导过程
a ( x) g exp( x) ri ( x) K1 a ( x) K1 a ( x) exp( x) r o ( x) K 2 a ( x) K 2 a ( x) exp( x)
过程机械的动密封 4.1.2 往复轴密封 4.1.2.1 液压密封
d 活塞密封 •对于单作用活塞，其密封的原理与活塞杆密封并无太大区别，只不过密封唇口在 外侧，以实现活塞与液压缸壁的密封。 •有孔用密封圈和轴用密封圈两种形式，孔用密封圈的密封唇口 在外侧，用于活塞；轴用密封圈的密封唇口在内侧，用于活塞 杆的密封。 •对于双作用活塞，要求密封结构对径向平面对称，也可以成对采 用单作用活塞密封. • 图4-26a密封唇边靠近密封的边缘，而靠近中部有 一浅锥。利用浅锥的流体动压作用将中间空间的流 体泵出。避免中间流体压力的建立而形成较大的液 膜厚度，该类密封的流体膜薄，泄漏量小。 • 图4-26b结构具有两个靠得很近的密封唇边，中间有 一个小空腔，浅锥朝向外侧，在中间空腔内会产生 足够的流体动压力来减轻密封面的接触压力，从而 减小摩擦。
第五章 第二节 成型填料密封
3
5.1 成型填料密封定义
成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及软金属材料经模压 或车削加工成型的环状密封圈。
原理：依靠填料本身受到机械压紧力或同时受到介质压力 的自紧作用下产生的弹塑性变形而堵塞流体泄漏通道的 。 与软填料密封的区别：不仅依靠密封圈预先被挤压因弹塑性 变形而产生预紧力，同时在工作时介质压力也挤压密封圈，
33
5.4 O形圈的材料
♣ ♣ ♣ ♣
对O形圈的材料有下列要求： 富有弹性和回弹性 有适当的机械强度，包括抗张强度、延伸率 和 抗撕裂强度 易加工成型，并能保持精密的尺小。 不腐蚀接触面，不污染介质等。 显然，橡胶是满足这些条件的合适材料，所以 世界各国都用各种橡胶来制造O形圈。但是橡胶 的品种很多，而且不断有新胶种出现，设计者应 对它们的特性、价格、来源有所了解，以便合理 进行选择。
使之变形产生压紧力。即，成型填料密封属于自紧式密封。
特点：结构简单紧凑，密封性能良好，品种规格多，工作参 数范围广，是往复动密封及静密封的主要结构型式之一。部
分成型填料也可作为旋转及螺旋运动密封件。
4
5.1 成型填料密封类型及适用范围
类型： （1）按工作特性分为挤压型密封圈及唇型密封圈 两大类。 （2）按材质分为橡胶类、塑料类、皮革类及软金 属类，其中应用最广的是橡胶密封圈，约占50% 左右，有“密封之王”之称。
7
O形密封圈属于典型的挤压型结构形式，在各种挤压型密 封结构中最简单，以它的应用最广。其在真空设备、液 压及空压等系统的密封中得到广泛应用，也作为其他动 密封（如机械密封、浮动环密封等）的重要辅助零件， 还可作为容器法兰、管道法兰等接头部位的静密封件使 用。 O形密封圈用作往复动密封，有起动摩擦阻力大，易产生 扭曲的缺点，特别是在间隙不均匀、偏心度较大以及较 高速度下使用时，更容易扭曲破坏。随着直径的增大， 扭曲倾向也增加。因此O形圈只是在轻载工况或内部往复 动密封中使用较为合理。
5.1 成型填料密封定义
成型填料密封泛指用橡胶、塑料、皮革及软金属材料经模压 或车削加工成型的环状密封圈。
原理：依靠填料本身受到机械压紧力或同时受到介质压力 的自紧作用下产生的弹塑性变形而堵塞流体泄漏通道的 。 与软填料密封的区别：不仅依靠密封圈预先被挤压因弹塑性 变形而产生预紧力，同时在工作时介质压力也挤压密封圈，
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5.4 O形圈的材料
♣ ♣ ♣ ♣
对O形圈的材料有下列要求： 富有弹性和回弹性 有适当的机械强度，包括抗张强度、延伸率 和 抗撕裂强度 易加工成型，并能保持精密的尺小。 不腐蚀接触面，不污染介质等。 显然，橡胶是满足这些条件的合适材料，所以 世界各国都用各种橡胶来制造O形圈。但是橡胶 的品种很多，而且不断有新胶种出现，设计者应 对它们的特性、价格、来源有所了解，以便合理 进行选择。
使之变形产生压紧力。即，成型填料密封属于自紧式密封。
特点：结构简单紧凑，密封性能良好，品种规格多，工作参 数范围广，是往复动密封及静密封的主要结构型式之一。部
分成型填料也可作为旋转及螺旋运动密封件。
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5.1 成型填料密封类型及适用范围
类型： （1）按工作特性分为挤压型密封圈及唇型密封圈 两大类。 （2）按材质分为橡胶类、塑料类、皮革类及软金 属类，其中应用最广的是橡胶密封圈，约占50% 左右，有“密封之王”之称。
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O形密封圈属于典型的挤压型结构形式，在各种挤压型密 封结构中最简单，以它的应用最广。其在真空设备、液 压及空压等系统的密封中得到广泛应用，也作为其他动 密封（如机械密封、浮动环密封等）的重要辅助零件， 还可作为容器法兰、管道法兰等接头部位的静密封件使 用。 O形密封圈用作往复动密封，有起动摩擦阻力大，易产生 扭曲的缺点，特别是在间隙不均匀、偏心度较大以及较 高速度下使用时，更容易扭曲破坏。随着直径的增大， 扭曲倾向也增加。因此O形圈只是在轻载工况或内部往复 动密封中使用较为合理。
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一、硬填料密封环的结构形式
分瓣环
1）分瓣原理
环浮装于轴上，轴向和径向均 有间隙，为减少泄露，往往将 两个环组成一组，切口错开， 互相遮盖，环的外圆周有弹簧 将环与轴箍紧，产生径向预紧 力，流体压力起自昆作用。当 环内圆周磨损各片可以沿切口 滑移，使内孔缩小，环与轴始 终保持紧密贴合。 适用范围： 压力：P≤50MPa 温度：T≤400℃ 速度：V≤110m／s
6
软填料的分类
分类： 功能： 阀门、离心泵、往复压缩机用填料等 材料： 橡胶、天然纤维、合成纤维和金属填料
加工方法： （软填料分为）绞合填料、编结填料、层叠填料和膜压填料
7
填料的选择
•
8
软填料密封的缺点及改进
•1填料会磨损 改进：增加弹性元件 •2导热性差，温度高 改进：用带水夹层的填料箱 •3震动或摆动引起压差 改进：采用调心式填料箱 谢谢！
2.2、密封原理
2.2.1、静密封
1)、自紧
O 型圈密封比平垫密封更好。平行密封垫的密封 接触面所受压力是均匀分布的，如果介质压力大于 接触面上的压力就可能产生泄漏。 对于O形密封圈，装配后O形圈受压缩，接触面上 的压力是不均匀的。
2)、强制
受内压后O型圈向
受力方向移动，被压 到沟槽一侧改变其断 面形状。此时密封接 触面上的压力除安装 时的压紧力之外，还 要加上由介质压力P的作用产生的接触压力，因此接 触面上的压力分布随内压变化而变化。
凡是运转体箱内有液体润滑油而又与外部相连接的部位 都需要油封。有些是橡胶的，有些是金属的，多数是钢 骨橡胶的，如曲轴后油封，变速箱前后油封，左右半轴 油封，主减速器前油封，空压机曲轴油封等
４、优点
1、油封结构简朴、轻易制造。简朴油封一次便可以模 压成型，即使最复杂的油封，制造工艺也不复杂。金属 骨架油封也只需经由冲压、胶接、镶嵌、模压等工序即 可将金属与橡胶组成所要求的油封。
2)结构形式
a. 三瓣斜口密封环结构简单，坚固，但流体可沿斜 口结合面泄露，只适用于低压条件。常用作低压压 缩机的密封。 b.三六瓣密封环的工艺性好，剖分面均可研磨。常 用于10MPa以下的密封。 c.四楔块密封环比切线开口三瓣斜口密封环更为坚 固，适合于做石墨密封环。 d.斜肩榫接密封环是利用斜肩箍紧弹簧产生轴向分 力，且榫舌结构可遮断泄露通道。
从油封的密封作用、特点、结构类型、工作状态和密 封机理等可以分成多种形式和不同叫法。 油封的代表形式是TC油封，这是一种橡胶完全包覆的 带自紧弹簧的双唇油封，一般说的油封常指这种 tc 骨 架油封，骨架油封示意图 参见图：
2、材料
油封的常用材料有：丁腈橡胶，氟橡胶，硅橡胶， 丙烯酸酯橡胶，聚氨酯，聚四氟乙烯等。 选择油封的材料时，必须考虑材料对工作介质的相容性、 对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的 跟随能力。
4、及时进行修理和更换相应部件。
5、对不正常发热的部件或总成应及时排除故障 6、要经常检查机油油位，若机油杂质过多，存有合金粉末、 金属铁屑时要彻底更换新机油。 7、暂时不用的油封，应妥善保管，防止沾上油污、灰尘或太 阳暴晒。
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2、油封重量轻、耗材少。每种油封都是薄壁的金属件 与橡胶件的组合，其材料耗费极少，因而每个油封的重 量很轻。 3、油封的安装位置小，轴向尺寸小，轻易加工，并使 机器紧凑。 4、油封的密封机能好，使用寿命较长。对机器的振动 和主轴的偏心都有一定的适应性。 5、油封拆卸轻易、检验利便。 6、油封价格便宜。
2.3、O型圈的设计要点
2.3.1、沟槽设计
O形圈的不同形状的安装槽对发挥O形圈的功 能起决定性作用。通常静密封与动密封的安装槽略 有不同，且槽所在的位置不同，槽形也有区别。槽 形设计包括确定槽的形状、尺寸、精度和表面粗糙 度等，对动密封还要决定相对运动间隙。
沟槽形式：以矩形槽和三角槽用得最多。
1）、矩形槽 容易加工，安装方便，运动、固定用均可。
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b a c
1-底衬套 2-填料箱体 3-封液环 4-填料 5-压盖 6-压盖螺栓
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1）底衬套 目的：是使轴杆不与铸铁或钢的本体而是与较软 的青铜接触，故底衬套磨损后就需更换。为方便拆 卸避免抽出整个轴杆，常将底衬套做成剖分的。 2）封液环 作用：在机器上采用有压紧力的填料箱时，工作 介质仍会或多或少地泄漏。为此要想填料密封更可 靠，就装上封液环。 安装：封液环通常装在填料之中靠近压盖的地方， 丝孔与压力泵或压缩机相连，有压力的中性液由此 进入环内，液体的压力须比填料箱的工作压力高 0.1~0.3Mpa。 3）压盖 压盖的内径比轴径稍大，外径比填料箱内径稍 小，上有螺孔，与填料箱体相配，用螺栓压紧。
材料密封技术
小组成员：熊青鹏、陈晨、
余康扬、李洪
填料密封按结构特点分
• 软填料密封 • 成型填料密封 • 硬填料密封 • 油封
填料密封发展
1 最古老的密封形式：提水机械、蒸汽机的密封 2 十九世纪：有了新发展 3 二十世纪初、中期：应用达到顶峰 4 二十世纪中、后期：宇航、核电、大型石化等重要的场合较 少应用，被机械密封代替
５、问题原因
造成油封漏油的主要因素
１、油封密封不严是造成漏油的主要因素。
２、油封制造质量差； ３、轴或轴承质量差； ４、使用维护不当； ５、安装不当；
６、保管不当，受环境污染造成不良影响。
７、使用寿命等。
油封密封不严而漏油的对策
1、掌握和识别伪劣产品的基本知识，选购优质、标准的油封。 2、安装时，若轴径外表面粗糙度低或有锈斑、锈蚀、起毛刺 等缺陷，要用细砂布或油石打磨光滑；在油封唇口或轴径 对应位置涂上清洁机油或润滑油脂。油封外圈涂上密封胶， 用硬纸把轴上的键槽部位包起来，避免划伤油封唇口，用 专用工具将油封向里旋转压进，千万不能硬砸硬冲，以防 油封变形或挤断弹簧而失效；若出现唇口翻边、弹簧脱落 和油封歪斜时必须拆下重新装入。 3、勤检查、保养和维护。
填料密封的原理
原理主要在于轴承效应和迷宫效应。 填料密封的轴承效应是指在填料和轴之间， 会因为张力的作用形成一层液膜，使填料和 轴形成类似于滑动轴承的关系，这样填料和 轴就不会因为过度摩擦而出现磨损。 填料密封的迷宫效应则是指，轴的表面平 整程度无法达到围观水平，填料和轴只能部 分贴合而做不到完全贴合，在填料和轴之间 永远存在着极为微小的间隙，这些间隙就形 成了迷宫带，介质在其中被多次节流，而达 到密封的作用。
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橡胶密封件
活塞杆高低唇 Y形橡胶密封 圈 旋转轴唇形密 封圈（油封）
O型橡胶密封
V形夹织物橡 胶组合密封圈
Y 形橡胶 密封 圈 活塞高低 唇 Y 形橡胶密封圈
鼓形夹织物橡 胶密封圈
山形橡胶密封 圈
蕾形夹织物橡 胶密封圈 橡胶防尘密封 圈
毡封油圈
2.1、O形密封圈
优点：
1.结构简单，安装方便。
2）、三角槽
容易加工，仅作固定用（静密封）。
3）、燕尾槽
较难加工，安装不如矩形槽方便，但O形圈易固 定，适用在活动锥面上。
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第三节
硬填料密封
硬填料密封是靠填料的弹 性结构和流体压力作用， 使密封环与轴紧密贴合以 达到节流阻漏的目的。 硬填料密封属于圆柱面接 触型的密封，也可叫圆周 密封，广泛用于内燃机、 蒸汽机、活塞式压缩机等 机器上。
3、功能用途
发动机: 曲轴--曲轴前,后油封 气门--气门油封 (发动机修 理包o型圈) (分电器油封,水泵油封,平衡轴油封,机油泵 油封...)； 凸轮轴--凸轮轴油封； 变速器: 变速器--变速 器前,后油封 换档杆油封 (变速器修理包o型圈) (分动器-分动器前,后油封)； 后桥: 半轴--后半轴油封 差速器-(前)后角矢油封 后轮油封 前轮油封 方向机油封(方向机 修理包o型圈) 方向助力器油封 (前半轴油封)。
谢谢！Biblioteka 油封：油封是用来封油（油是传动系统中最常见的液 体物质，也泛指一般的液体物质之意）的机械 元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力 部件隔离，不至于让润滑油渗漏。
1、油封的分类
油封（oil seal）是一般密封件的习惯称谓，简单地说 就是润滑油的密封。
油封一般分为单体型和组装型，组装型是骨架与唇口 材料可以自由组合，一般用于特殊油封。
于静密封，也可用于动密封中；
不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中 的基本组成部分。它的使用范围很宽，如果材料 选择当，可以满足各种介质和各种运动条件的要 求。
O 型密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基 本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封 接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介 质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。
2.弹性开口环
弹性开口环是借环本身的弹性变形补偿磨损的，常见的结 构如图2.19.其中（a）为活塞式密封环，三环一组，外圈 3为弹力环，内圈1、2为白金、青铜或填充聚四氟乙烯制 成，三环切口错开，可用至32MPa的压力。（b）为锥形 密封环，它是由一个"T"形环和两个锥形环组成，各有一 个切口，安装时彼此错开120°，用定位销定位，置于具 有锥面的支承环中靠弹簧轴向压紧。常用于小型活塞式压 缩机高压段轴封。
第二节 成型填料密封
成型填料密封：
指用橡胶、塑料、皮革及金属材料经模压或车削加工形成的 环形密封圈。与软填料密封相比，它不需要填料箱，密封性能 更佳。
特点：
成型填料是靠填料本身在压紧力作用下产生弹塑性变形而 堵塞流体泄漏通道的。结构简单紧凑，密封性能良好，品种规 格多，工作参数范围广，是往复动密封及静密封的主要结构形 式之一。
填料密封最早是以棉麻等纤维塞在泄漏通道内来阻止液流泄 漏，主要用作提水机械的轴封。由于填料来源广泛，加工容易， 价格低廉，密封可靠，操作简单，所以沿用至今。 现在填料密封主要以石墨、各种纤维为主要材料，根据不同 的要求，采用碳纤维、铜丝、304、316L、茵苛镍合金丝等材料 加强。