一、橡塑組合密封件簡介
組合密封是一種新穎的密封方式,是一種先進(jìn)有效的密封系統(tǒng)。它由塑料密封圈和橡膠O形圈密封組成。該結(jié)構(gòu)的搭配密封件采用塑料作為摩擦件,具有摩擦阻力低的特點;橡膠作為彈性件,彈性優(yōu)異。與普通橡膠密封圈不同,橡膠不參與反復(fù)運動,消除了橡膠作為摩擦密封件帶來的弊端。同時,橡膠O形圈密封件還可以提供足夠的密封壓力,補償塑料密封圈的磨損。橡膠和塑料組合密封件廣泛應(yīng)用于各種液壓裝置、建筑機械、礦山機械、航空航天等設(shè)施。目前,添加聚四氟乙烯材料(PTFE)廣泛應(yīng)用于塑料密封圈。本文將介紹另一種新型聚氨酯材料,因為它不僅具有PTFE的所有優(yōu)點,而且具有其他優(yōu)異的綜合性能,完全可以替代PTFE。
二、組合密封的主要結(jié)構(gòu)類型
結(jié)構(gòu)形式多,包括軸、孔、導(dǎo)向、防塵等。
1、軸用組合密封
在軸密封場所,塑料密封圈一般為唇形,以提供額外的預(yù)緊力。O形圈密封件提供足夠的密封壓力,并補償塑料圈的磨損。該組合密封適用于高壓液壓系統(tǒng)液壓缸活塞桿的密封。
2、孔與導(dǎo)向組合密封
組合密封由耐磨方形塑性密封圈和O形橡膠密封圈組成。O形圈密封提供彈性,可在無形壓力下產(chǎn)生密封,并可補償對方形塑性圈的磨損。方形塑性密封圈常與導(dǎo)向環(huán)配合使用,防止活塞與缸壁碰撞。導(dǎo)向環(huán)也由耐磨塑性材料制成。這種組合密封適用于液壓缸柱塞、活塞和液壓缸,防止它們與缸壁(或旋轉(zhuǎn)蓋)碰撞,起到導(dǎo)向作用。它還可以補償溫度變化引起的系統(tǒng)膨脹。
3、防塵組合密封件
防塵組合密封的防塵圈一般為馬鞍形防塵圈。(DAM),它是由高彈性丁腈膠或塑料復(fù)合材料制成的。用于避免外部污染物與密封系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)混合,確保油能返回進(jìn)氣系統(tǒng),不滲漏到外部,具有輔助密封的作用。組合密封通常用于低速、高控制精度的系統(tǒng)。
三、組合密封材料及特性
目前,塑料材料一般采用各種添加銅或玻璃或二硫化鉬或石墨或碳纖維的PTFE,彈性材料一般采用O形橡膠圈或高彈性方形丁腈或氟塑料。
一般來說,聚四氟乙烯密封件具有阻力低、抗壓、無爬行等優(yōu)點,但也存在以下缺點:
1、在構(gòu)件密封中,與彈性密封相比,泄漏量相對較高。一般需要串聯(lián)一對彈性密封,以減少泄漏。
2、PTFE的耐磨性不如其他密封聚合物好。若無高效潤化膜,密封壽命相對較短。
3、因為容易產(chǎn)生劃痕,容易泄漏。④由于彈性差,殘余變形大,容易劃傷,裝配時一定要非常小心。
除了傳統(tǒng)的PTFE外,塑料材料還可以使用新的聚氨酯材料。與PTFE相比,聚氨酯具有以下優(yōu)點:
1、雖然聚氨酯和PTFE的硬度相似,但PTFE的應(yīng)變模量比聚氨酯高10%。這說明安裝PTFE需要更大的安裝力。聚氨酯應(yīng)變模量低,安裝特性強。
2、聚氨酯彈性高,比PTFE高25%~30%。塑性變形和殘余變形很小,因此聚氨酯的泄漏率低于PTFE。
3、聚氨酯和PTFE材料的阻力非常相似,但聚氨酯的密封阻力是穩(wěn)定的,而PTFE的阻力隨著使用時間的增加而逐漸減小。這表明PTFE很容易繼續(xù)損壞并導(dǎo)致泄漏。
4、聚氨酯具有較高的抗拉強度,能提供良好的抗擠壓特性,減少損傷。PTFE擠壓很大,擠壓材料容易磨損.
四、總結(jié)
從以上分析可以看出,如果用聚氨酯代替聚四氟乙烯,不僅可以具備聚四氟乙烯的所有優(yōu)點,還可以填補聚四氟乙烯密封件的不足。具有以下整體性能:
1、密封性能優(yōu)越;
2、結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便;
3、低阻力無粘附傾向,無爬行現(xiàn)象;
4、耐磨性好,使用壽命長;
5、耐高壓、耐擠壓。這些特性使聚氨酯能夠取代聚四氟乙烯用于橡塑組合密封。
此外,聚氨酯密封件可以機械加工或注塑。小批量、交貨日期短、體積大也很經(jīng)濟。
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