往复密封件常用材料有哪些,各有何特点
往复密封件的常用材料为橡胶(NBR、FPM等)及其夹织物、聚氨脂(PU)、改性聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性材料。
橡胶材料的特性
1)温度适应范围较宽,氟、硅等特殊材质橡胶的应用扩大了橡胶材料的适用范围;
2)与介质的适应性好,可根据不同工况选择不同胶料;
3)弹性好,常与PU、PTFE等材料配套使用组成组合密封圈,它起着补偿磨损量的作用;
4)跟随性好,低压密封性能好,可用于气动密封;
5)对润滑条件要求高,不可用于无润滑的气动;
6)摩擦系数高,许用速度较低(许用运行速度为V<0.5m/s);
7)材质较软,不耐高压,易被挤出到密封间隙损坏(许用压力范围:纯橡胶为<10MPa,夹布橡胶:25~70MPa)。

无论是超大型商务喷气机还是单发活塞型飞机,各类液体都是飞机的血液,包括从高纯度燃油到润滑脂、润滑油, 由于液体存在一定的泄漏风险。所以密封件就显得非常必要。而且Metcar还研发了一种将碳石墨注入一系列材料中的专利工艺,致力于提高材料的耐高温性能等。对于航空密封件制造商而言,密封件产品面临着两大挑 战——既要密封性好,又要在翼寿命长。
幸运的是,新技术一直以来都在推动密封件的发展。早在75年前,位于纽约的金属碳公司(Metcar)就研制了碳石墨材料,并以机械装配过程中 的密封端面的密封作为目标,为密封件原始制造商提供的原材料。而且 Metcar 还研发了一种将碳石墨注入一系列材料中的专利工艺,致力于提高 材料的耐高温性能等。往复密封件的常用材料为橡胶(NBR、FPM等)及其夹织物、聚氨脂(PU)、改性聚四氟乙烯(PTFE)、热塑性材料。因为在高温状态 下,油料会发生炭化或焦化,致使磨损增加,易导致密封失效。为了克服这种情况,Metcar 还开发了高温导热性好、低摩擦系数的材料。在降低摩擦系数的同时,通过化密封表面热累积量, 提升了材料的耐磨性。这项专利工艺也使 Metcar 研发出了防液体泄漏的耐压材料。

机械密封中流体可能泄漏的途径有A、B、C、D四个通道。
C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封,二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封,当端面摩擦磨损后,它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。各大钢厂对待密封件问题,处罚力度虽有不同,但都极度关注,毕竟安全无小事。因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈,而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封,有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。
A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封,它是机械密封装置中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此,对密封端面的加工要求很高,同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜,必须严格腔制端面上的单位面积压力,压力过大,不易形成稳定的润滑液膜,会加速端面的磨损;压力过小,泄漏量增加。密封件:在液压系统及其系统,密封件用来防止工作介质与外部的灰尘和***的***的泄漏。所以,要获得良好的密封性能又有足够寿命,在设计和安装机械密封时,一定要保证端面单位面积压力值在适当的范围。

波纹管式机械密封的应用范围很广,从进口机械密封低温到高温,从中性介质到腐蚀性介质,从低速到高速,从普通到苛刻的工作条件都可选用。
所有这些可通过变更波纹管的几何形状(如内外径、波片厚度和波数等)与材料弹性模量,改变波纹管的弹率。
根据介质的腐蚀性能,选用不同的波纹管材料等。
例如对工作压力和温度都不高的中性介质(油和水等),可选用橡胶制造的简易波纹管机械密封;在腐蚀性介质中(酸或碱等),可选用四氟制造的波纹管机械密封;高温和高速下,可采用焊接金属波纹管机械密封等。
