③
工作压力
动密封件有最低启动压力要求。低压工作 须选用低摩擦性能、启动阻力小的密封件。 高压时要考虑密封件受压变形的情况，需 用防挤出挡圈，沟槽加工方面也有特殊要求。 不同材质的密封件具有不同的最佳工作压力范 围。
④
工作介质 除了严格按照生产厂家的推荐意见选取工作 介质外，保持工作介质的清洁至关重要。 油液的老化或污染不仅会使系统中的元件发 生故障，加快密封件的老化和磨损，而且其中 的脏物可能划伤或嵌入密封件，使密封失效。
① “V”型密封圈的特点



密封性能良好； 允许一定的偏心载荷和偏心运动； 可以多圈重叠使用，并通过调节压紧力来获得最 大密封效果； 耐冲击压力和振动压力； 当填料不能从轴向装入时，可以开切口使用，只 要安装时将切口互相错开，不影响密封效果 密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大
② “V”型密封圈的应用
O型密封圈装入密封 槽后，其界面承受接触 压缩应力而产生变形。 当没有介质压力时，密 封圈在自身的弹性力作 用下，对接触面产生一 个预接触应力 P0 。
图为O型密封圈的静密封原理 a)空载状态
而当容腔内充入有压力 的介质后，则在介质压力p 的作用下，O型密封圈发生 位移，移向低压侧，且其弹 性变形进一步加大，填充和 封闭了密封间隙δ 。此时， 作用于密封副偶合面的接触 压力上升为P0 +p=Pm，从 而大大增加了密封效果，如 图所示。

聚氨脂橡胶
聚氨脂橡胶具有优异的乃磨性和良好的不透气性， 使用温度范围一般为-20～80℃。此外，还具有中等耐油， 耐氧及耐臭氧老化特性，但不 耐酸碱、水、蒸汽和酮类等。 适于制造各种橡胶密封制品， 如油封、O形圈和隔膜等。

石棉
石棉板正常使用温度在550度以下。直径较大的低压容 器可以使用石棉带或石棉绳。在使用石棉绳时，通常浸渍 水玻璃。酸，碱溶剂等介质也可使用此类垫片。
4、密封材料
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应 性。
① 对密封材料的要求



材料致密性好，不易泄露介质； 有适当的机械强度和硬度； 压缩性和回弹性好，永久变形小； 高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 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；
O型密封圈的动密封原理
2、“V”型密封圈
V型密封圈为一种唇形密 封圈，是使用最早使用最多 的成型填料之一。它主要用 于往复运动，作活塞或活塞 杆的密封。很少用于转动中 或作静密封。V形密封圈的密 封装置由压环、V形密封圈和 支承环三部分组成 ，如图所 示。
图为V型密封装置 1—压环 2—V形密封圈 3—支承环
密 封
接触式密封
动密封
密封性好，但受摩擦磨 损限制，适用于密封面 线速度较低的场合。
非接触式密封
密封性较差，适用于较 高速度的场合。
2、密封的分类
垫片密封 O型圈密封
油、水、气管路法兰、接头\液 压设备端盖密封
静 密 封
密封胶密封 螺纹密封 填料密封 （盘根） 研合面密封
油槽端盖 管路接头
阀门阀杆轴套密封
② 选材时要考虑的因素


密封工作介质的类型 要考虑介质与材料、润滑剂（脂）的相容性。 如果密封材料和密封流体不相容，会导致密封件 膨胀或收缩，在使用初期就发生故障。 动密封或静密封 动密封对材料的摩擦、磨损性能有相应要求， 应根据运动速度的大小选择摩擦系数合适的材料。

工作温度 各种密封用橡胶、塑料的适用温度范围差异 比较大，选用材料时要确切掌握密封件的工作温 度。 元件工作中平稳还是震动 如果工作在振动条件下，材料应有足够的弹 性，补偿因振动造成偏移导致的密封接触应力不 足。
聚四氟乙烯密封垫
金属复合垫片（又称半金属垫片）
非金属材料虽具有很好的柔软性、压缩性和螺栓载荷 能力低等优点。但它的主要缺点是强度不高，回弹性差， 不适合高压高温场合。所以结合金属材料强度高、回弹性 好。经受得起高温的特点。形成将两者组合结构的垫片。 即为金属复合垫片。
金属箔增强石墨复合垫片


4、“λ ”密封
“λ ”型密封装置属于压缩式宽型橡胶动密 封，它的密封原理是依靠顶起环的弹簧和油压的 作用，以及密封圈的断面压缩，使“λ ”型密封 圈压缩变形，从而在密封面上获得足够大的接触 压力，来实现对介质的 密封的。在安装“λ ” 密封时，应注意橡胶圈 要松紧适当，尖部切勿 划破，以免降低止漏效 果。


工作环境有无污染 如果工作环境有粉尘污染，会加剧材料磨损， 应提高材料的耐磨性。




装配工艺 一般情况下装配工艺应适应材料性能，在允 许的情况下，在选用材料时应适当考虑密封件的 装配性能。 工作压力 材料的耐压能力应适应工作压力的要求。 密封件结构型式 挤压型还是唇形 价格因素
总之，各项工作条件对密封材料的要求， 往往是互相制约的，不可能达成统一。这 时必须适度平衡两项性能要求。 随着更高密封性能要求的提出，必须 根据使用条件寻求专用材料。即使在同一 个元件中，根据要求不同有时要选用多种 密封材料。
二、常用的密封形式





“O”型密封圈 “V”型密封圈 “Y”型密封圈 “λ ”密封 法兰联接垫片密封 锥形体（喇叭口）密封 密封胶密封 填料密封 螺纹联接密封 浮动环密封 机械密封 迷宫密封
1、“O”型密封圈
“O”型密封圈是一种截面为圆形 的橡胶圈，如图所示。其材料主要 为丁腈橡胶或氟橡胶。“O”型密封 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。
密封专业知识
2013年7月
主讲内容
一、密封基础知识 二、常用的密封形式 三、橡胶密封圈的失效
一、密封基础知识
泄露 密封的分类
密封的选材
密封材料
影响密封的几大因素
1、泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。 造成泄露的原因主要有两方面： ① 由于机械加工的结果，机械产品的表面必 然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此， 在机械零件联接处不可避免地会产生间隙； ② 密封两侧存在压力差，工作介质就会通过 间隙而泄露。
3、“Y”型密封圈
Y形密封圈的截面呈Y形，是一种典型的唇形密 封圈。
图为“Y”型密封圈
① “Y”型密封的特点 密封性能可靠； 摩擦阻力小，运动平稳； 耐压性好，适用压力范围广； 结构简单，价格低廉； 安装方便。

② “Y”型密封圈的应用 Y形密封圈广泛应用于往复动密封装置中， 其使用寿命高于O形密封圈。 Y形密封圈的适用工作压力不大于40MPa， 工作温度为-30~+80℃。
阻止泄露的 主要途径
减小或消除 间隙
密封的作用就是将接合面间的间隙封住，
隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力， 或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造 成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平 衡，以阻止泄露。
2、密封的分类
中低压静密封
常用材质较软，垫片较 宽的垫密封。
静密封
高压静密封
常用材质较硬，接触宽 度较窄的金属垫片。

①
运动速度
运动速度很低（＜0.03m/s）时，要考虑设 备运行的平稳性和是否出现"爬行"现象。 运动速度很高（＞0.8m/s）时，起润滑作 用的油膜可能被破坏，密封因得不到很好的润 滑而摩擦发热，导致寿命大大降低。
②
温度
低温会使聚氨脂或橡胶密封弹性降低，造成 泄露，甚至整个密封件变得发硬发脆。 高温会使油封体积膨胀、变软，造成运动时 密封摩擦阻力迅速增加和耐压能力降低。 建议聚氨脂或橡胶密封连续工作温度范围10℃～+80℃。
图为“O”型密封圈 d1—O型圈内径 d2—O型圈截面直径
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
①

“O”型密封圈的优点
密封部位结构简单，安装部位紧凑，重量较轻； 有自密封作用，往往只用一个密封件便能完成密 封，不需要周期性调整; 密封性能较好，用作静密封时几乎可以做到没有 泄露； 运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适 应； 尺寸和沟槽已标准化，成本低，便于使用和外购。
图为石棉板
图为石棉绳

橡胶板
橡胶因具有组织致密，质地柔软，回弹性好， 容易剪切成各种形状，且便宜、易购等特点而被 广泛使用于容器和管道的密封中，但它不耐高压， 容易在矿物油中 溶解和膨胀且不乃腐 蚀，在高温下容易老 化，失去回弹性。
普通橡胶板

柔性石墨
柔性石墨是一种新颖的密封材料，良好的回弹性、 柔软性、耐温性，在化工企业得到迅速的推广和 应用。主要 用于高温、高压、耐腐蚀介质下阀门、 泵、反应釜的密封 。适用于高温高压下的动密封。

安装“V”型密封圈时，密封圈的凹口必须面向工 作介质的高压一侧。
图为“V”密封圈的安装与调整 1 —用于液压缸活塞和活塞杆的往复动 密封，其运动摩擦阻力较Y形密封圈大，但密封性 能可靠、使用寿命长。 当发生泄漏时，可只调整压环或填片而无须更换 密封圈。 V型密封圈的最高工作压力＞60MPa，适用工作温 度-30~+80℃
⑤
侧向负载
活塞上一般必须装支承环，以保证油缸能 承受较大的负载。密封件和支承环起完全不同 的作用，密封件不能代替支承环负载。有侧向 力的液压缸，必须加承载能力较强的支承环 （重载时可用金属环），以防密封件在偏心的 条件下工作引起泄漏和异样磨损。
⑥
液压冲击 液压冲击产生的瞬间高压可能是系统工作 压力的几倍，这样高的压力在极短时间内会将 油封撕裂或将其局部挤入间隙之内，造成严重 损坏。一般有液压冲击的油缸应在活塞杆上安 装缓冲环和挡圈。缓冲环装在油封的前面吸收 大部分冲击压力，挡圈防止油封在高压下挤入 间隙，根部被咬坏。