密封基本知识介绍(最终版)
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图2-1 O形密封圈 d1—O形圈内径
d2—O形圈截面直径 15
2.1 O形密封圈
2.1.2 标准 大部分国家 对O形密封圈都制定系 列产品标准，其中美国 标准（AS 568）、日 本标准（JIS B 2401） 、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。
16
2.1 O形密封圈
O形密封圈与其他形式密封圈比较，具有以下优 点： 1）结构小巧，装拆方便。 2）静、动密封均可使用。 3）动摩擦阻力比较小。 4）使用单件O形密封圈，可对两个方向起密
② 常用橡胶密封材料：常用的橡胶密封材料主要是合成橡胶 。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。 应根据不同胶种的特性和使用范围，参照密封件的工况条 件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的介质和使 用温度范围见表1-4。
10
1.4 密封件的材料
表1-4 常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围
12
表1-5 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围
名称 聚四氟乙烯 及加充填物 聚四氟乙烯
聚酰胺尼龙
聚甲醛
使用温度/℃
主要特点
应用范围
-100~+260 -40~+100 -40~+100
耐磨性极佳,耐热\耐塞性优 良,能耐几乎全部化学药品及 溶剂和油等液体.弹性差,热 胀系数大
适用于制作挡圈、支承环、导向 支承环及压环，与O形圈等组合 成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密 封件工作面，以降低摩擦因数， 提高耐热性。制作生料带
适用于高温、蒙乃尔合金
高压油、高
铝
压水蒸气等 不锈钢
场合
钦锆
<810 <430 <870 <540
适用于高温、 高压油、高压 水蒸气等场合
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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。
5
1.2 泄露
密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一 是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消 去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方 法通常有： 1）封住结合面的间隙； 2）切断泄漏通道； 3）增加泄漏通道中的阻力； 4）设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏
○
×
△ -50~+280 一般不用
○
○
× -10~+180 -10~+130
×
○
△ -20~+130 -20~+80
×
○
△ -30~+120 -30~+120
注：○—可以使用；△—有条件使用；×—不可使用。
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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。
通道的压力差。
6
1.3 密封的分类
按密封副的材料分为： 硬密封：密封副的两侧均是金属材料
或较硬的其他材料的被称为“硬密封”； 软密封：密封副的两侧一侧是金属材
料，另一侧是有弹性的非金属材料的被称 为“软密封”。
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1.3 密封的分类
根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为静密封 和动密封两大类。另外按照密封件的制作材料、结构形式和密封机理等 还可进一步细分。密封的分类见表1-3。
密封材料
石油基液压油 和矿物基润滑
酯
难燃性液压油
水-油乳化 水-乙二醇Fra Baidu bibliotek
液
基
磷酸酯 基
使用温度范围 静密封 动密封
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 乙丙橡胶
○ ○ ○ ○ ○ × ×
○
○
× -40~+120 -40~+100
△
×
×
-30~+80 一般不用
○
○
○ -25~+250 -25~+180
密封基本知识介绍
目录
1. 密封基础知识
1.1 密封的定义 1.2 泄露 1.3 密封的分类 1.4 密封的材料
2. 常用密封件
2.1 O形密封圈 2.2 油封 2.3 带密封 2.4 垫密封
2
目录
2.5 填料密封 2.6 迷宫密封 2.7 蜂窝密封 2.8 干气密封 2.9 机械密封
3
1.1 什么密封？
密封：是防止流体或是固体颗粒等工作介质从相邻结合面间泄露以及防 止外界尘埃和异物侵入机器设备内部的零部件或是设施。
4
1.2 泄露
泄露：它是机械设备常产生的故障之一，当工作介质在系统及元件的容腔内
流动或暂存时，由于间隙、压力、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质 越过容腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种“越界流出”现象称为 泄漏。 泄漏分为内泄漏和外泄漏两类。
表1-3 密封的分类
静密封
分类 非金属静密封
橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫
主要密封件 O形橡胶密封圈
橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带
组合密封垫圈 金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
8
1.3 密封的分类
9
1.4 密封件的材料
① 对密封的基本要求：密封性好，安全可靠，寿命长，并应 力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大 多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列 化。
适用于制作往复运动密封圈用的 挡圈和导向支承环等
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1.4 密封件的材料
④ 常用金属密封材料 金属密封材料主要用于静密封。常用金属密封材料的种类和应用范围见 表1-6。
表1-6 常用金属密封材料的种类和应用范围
材料
铅 银 黄铜 镍 紫铜
使用温度/℃ 应用范围
材料 使用温度/℃ 应用范围
<100 <650 <260 <810 <315
耐磨性能佳（优于铜和一般 钢材），耐弱酸、弱碱和水、 适用于制造挡圈、压环、导向支 醇等溶剂。冲击性好，有一 承环等。三元尼龙与丁腈并用制 定的机械强度，抗强酸腐蚀 作往复动密封，可改善密封件性 性差，溶于浓硫酸、苯酚， 能 有吸水性及冷流性
动静摩擦因数较小，耐有机 溶剂及化学腐蚀，具有良好 的机械性能及抗蠕变性
d2—O形圈截面直径 15
2.1 O形密封圈
2.1.2 标准 大部分国家 对O形密封圈都制定系 列产品标准，其中美国 标准（AS 568）、日 本标准（JIS B 2401） 、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。
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2.1 O形密封圈
O形密封圈与其他形式密封圈比较，具有以下优 点： 1）结构小巧，装拆方便。 2）静、动密封均可使用。 3）动摩擦阻力比较小。 4）使用单件O形密封圈，可对两个方向起密
② 常用橡胶密封材料：常用的橡胶密封材料主要是合成橡胶 。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。 应根据不同胶种的特性和使用范围，参照密封件的工况条 件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的介质和使 用温度范围见表1-4。
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1.4 密封件的材料
表1-4 常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围
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表1-5 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围
名称 聚四氟乙烯 及加充填物 聚四氟乙烯
聚酰胺尼龙
聚甲醛
使用温度/℃
主要特点
应用范围
-100~+260 -40~+100 -40~+100
耐磨性极佳,耐热\耐塞性优 良,能耐几乎全部化学药品及 溶剂和油等液体.弹性差,热 胀系数大
适用于制作挡圈、支承环、导向 支承环及压环，与O形圈等组合 成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密 封件工作面，以降低摩擦因数， 提高耐热性。制作生料带
适用于高温、蒙乃尔合金
高压油、高
铝
压水蒸气等 不锈钢
场合
钦锆
<810 <430 <870 <540
适用于高温、 高压油、高压 水蒸气等场合
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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。
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1.2 泄露
密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一 是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消 去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方 法通常有： 1）封住结合面的间隙； 2）切断泄漏通道； 3）增加泄漏通道中的阻力； 4）设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏
○
×
△ -50~+280 一般不用
○
○
× -10~+180 -10~+130
×
○
△ -20~+130 -20~+80
×
○
△ -30~+120 -30~+120
注：○—可以使用；△—有条件使用；×—不可使用。
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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。
通道的压力差。
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1.3 密封的分类
按密封副的材料分为： 硬密封：密封副的两侧均是金属材料
或较硬的其他材料的被称为“硬密封”； 软密封：密封副的两侧一侧是金属材
料，另一侧是有弹性的非金属材料的被称 为“软密封”。
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1.3 密封的分类
根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为静密封 和动密封两大类。另外按照密封件的制作材料、结构形式和密封机理等 还可进一步细分。密封的分类见表1-3。
密封材料
石油基液压油 和矿物基润滑
酯
难燃性液压油
水-油乳化 水-乙二醇Fra Baidu bibliotek
液
基
磷酸酯 基
使用温度范围 静密封 动密封
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 乙丙橡胶
○ ○ ○ ○ ○ × ×
○
○
× -40~+120 -40~+100
△
×
×
-30~+80 一般不用
○
○
○ -25~+250 -25~+180
密封基本知识介绍
目录
1. 密封基础知识
1.1 密封的定义 1.2 泄露 1.3 密封的分类 1.4 密封的材料
2. 常用密封件
2.1 O形密封圈 2.2 油封 2.3 带密封 2.4 垫密封
2
目录
2.5 填料密封 2.6 迷宫密封 2.7 蜂窝密封 2.8 干气密封 2.9 机械密封
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1.1 什么密封？
密封：是防止流体或是固体颗粒等工作介质从相邻结合面间泄露以及防 止外界尘埃和异物侵入机器设备内部的零部件或是设施。
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1.2 泄露
泄露：它是机械设备常产生的故障之一，当工作介质在系统及元件的容腔内
流动或暂存时，由于间隙、压力、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质 越过容腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种“越界流出”现象称为 泄漏。 泄漏分为内泄漏和外泄漏两类。
表1-3 密封的分类
静密封
分类 非金属静密封
橡胶-金属复合静密封 金属静密封 液态密封垫
主要密封件 O形橡胶密封圈
橡胶垫片 聚四氟乙烯生料带
组合密封垫圈 金属垫圈
空心金属O形密封圈 密封胶
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1.3 密封的分类
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1.4 密封件的材料
① 对密封的基本要求：密封性好，安全可靠，寿命长，并应 力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大 多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列 化。
适用于制作往复运动密封圈用的 挡圈和导向支承环等
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1.4 密封件的材料
④ 常用金属密封材料 金属密封材料主要用于静密封。常用金属密封材料的种类和应用范围见 表1-6。
表1-6 常用金属密封材料的种类和应用范围
材料
铅 银 黄铜 镍 紫铜
使用温度/℃ 应用范围
材料 使用温度/℃ 应用范围
<100 <650 <260 <810 <315
耐磨性能佳（优于铜和一般 钢材），耐弱酸、弱碱和水、 适用于制造挡圈、压环、导向支 醇等溶剂。冲击性好，有一 承环等。三元尼龙与丁腈并用制 定的机械强度，抗强酸腐蚀 作往复动密封，可改善密封件性 性差，溶于浓硫酸、苯酚， 能 有吸水性及冷流性
动静摩擦因数较小，耐有机 溶剂及化学腐蚀，具有良好 的机械性能及抗蠕变性