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淺談工程機械用密封墊及其選用 |
摘 要
密封元件有十多種，數密封墊的結構較簡單、應用也較普遍。本文繼簡要介紹常 用密封墊之后較詳細地說明各種石棉橡膠墊的結構、材料和使用性能，并簡明地闡述 合理選用密封墊的原則及相關的影響因素，可供正確選用密封墊參考。
關鍵詞
密封墊 石棉橡膠
1 密封墊的功用及材料
1.1 功用
密封墊廣泛用于工程機械及柴油機的管道、殼體的結合面的 靜密封中，以其彈性變形填補零件結合面的不平度，切斷泄漏通 道，增加泄漏阻力，或承受內外側壓力差等方式防止流動介質 (氣體、冷卻水、潤滑油、齒輪油、液壓油、制動液等)泄漏。如柴油 機的汽缸蓋、正時齒輪室蓋、油底殼、噴油泵側蓋、進排氣管，工 程機械底盤中的變速箱蓋、方向機側蓋、橋殼后蓋、終傳動殼體等。
1.2 材料
按材料密封墊有非金屬密封墊、非金屬與金屬組合密封墊、 金屬密封墊三大類，其常用材料有橡膠、皮革、石棉、紙、軟木、 聚四氟乙烯、鋼、鐵、鋁、銅和不銹鋼等。用棉、麻、石棉、紙、 皮革等纖維素材質制成的密封墊，其組織疏松，致密性差，纖 維間有細微縫隙，很容易被流動介質浸透，在壓力作用下流動介 質從高壓側通過這些細微縫隙滲透到低壓側，即形成滲透泄漏 (約占總泄漏量的10%~20%)
1.3 密封墊泄漏形式及原因
密封墊的泄漏有三種形式:界面泄漏、滲透泄漏和破壞性泄 漏，其中以前兩種為主要形式。產生界面泄漏的原因是:結合面 粗糙和變形;密封墊沒有壓緊;結合面緊固螺栓伸長變形或松動; 密封墊發生塑性變形等。界面泄漏量約占總泄漏量的80%~90%; 材料老化、龜裂、變質等會促使密封墊破壞性泄漏，但安裝、使 用不當是主要原因;如上所述，流動介質浸透到細微縫隙中，造 成纖維素材料制成的密封墊的滲透泄漏。
2 石棉橡膠密封墊
石棉橡膠密封墊包括普通石棉橡膠密封墊、耐油石棉橡膠密 封墊、增強石棉橡膠密封墊、石棉鋼片密封墊、混合石棉橡膠密 封墊和復合石棉橡膠密封墊等。
2.1 普通石棉橡膠密封墊
普通石棉橡膠密封墊是用石棉、橡膠、結合劑等經輥壓而成 的各種零件結合面間所用的密封墊，如發動機汽缸墊、管道法蘭 盤密封墊等。普通石棉橡膠密封墊因配料、工藝、性能及用途不 同分為高壓石棉橡膠密封墊(如XB450)、中壓石棉橡膠密封墊 (如XB350)和低壓石棉橡膠密封墊(如XB200)三種。其中高壓石 棉橡膠密封墊可以用來密封高溫(450℃)、高壓(6MPa)的流動介 質，中壓石棉橡膠密封墊可用于溫度350℃、壓力4MPa的流動介質的密封;而低壓石棉橡膠密封墊只用于一般低壓冷卻水或蒸氣 的密封。
普通石棉橡膠密封墊單張成型厚度一般為≤3mm。
2.2 耐油石棉橡膠密封墊
耐油石棉橡膠密封墊是以石棉、耐油橡膠和結合劑為主要材 料經輥壓而成的密封墊，有Ny300型和Ny 400型兩種。Ny300型耐油石棉橡膠密封墊適用于中 小功率發動機燃油系、潤滑系及冷卻系的密封，而Ny 400型耐油石棉橡膠密封墊可用于溫度400℃、壓力4MPa的油料、溶劑、堿 類介質的密封。
耐油石棉橡膠密封墊單張成型厚度有1、2、3mm三種。
2.3 增強石棉橡膠密封墊
增強石棉橡膠密封墊是由石棉橡膠板和一層或多層鍍鋅鋼絲 網(或不銹鋼絲網)組成，分為耐油增強和高壓增強兩種。鋼絲網夾在石棉橡膠中，以增加拉伸強度，使之承受高壓和高溫。
增強石棉橡膠密封墊單張成型厚度一般不超過3mm。
2.4 石棉鋼片密封墊
石棉鋼片密封墊是兩面為耐油石棉橡膠板，中間夾入沖眼不 銹鋼片作骨架，經壓制、硫化、表面均勻涂敷潤滑劑的密封墊。耐 油石棉橡膠板為未經硫化的一面光滑、另一面拉毛，厚度約0. 5mm。不銹鋼片厚度為0.2mm、孔眼直徑0.1~1mm、孔眼排列為 每100mm36~40孔。目前，石棉鋼片密封墊多使用在體積小、質 量輕、功率大的高速二沖程發動機上。
2.5 混合石棉橡膠密封墊
混合石棉橡膠密封墊是由耐油石棉橡膠板、普通石棉橡膠 板、增強石棉橡膠反以及鋼架石棉板等復合加工而成的密封墊， 可用于各種狀態的零件結合面如光滑面、凹凸面及榫槽面等密封，性能優越，但結構復雜，制 造成本高。
2.6 復合密封墊
復合密封墊是充分發揮聚四氟乙烯和非金屬材料的優點， 利用普通石棉橡膠板和增強石棉橡膠板等制成的密封墊，具有耐 高溫、耐高壓(11~45MPa)、彈性好、強度高、墊片系數(開始發生 泄漏時密封墊的有效壓緊力與內壓之比)小等優點。
3 密封墊的選用
3.1 選用原則
密封墊的選用原則是，對于要求不高的場合可憑經驗選用， 不合適時再更換。但對那些要求嚴格的場合，如壓力爆發、可燃 氣體溫度高、有腐蝕性的流動介質、流速高且有一定壓力和溫度 的管道等，則應根據工作壓力、工作溫度、流動介質腐蝕性以及 零件結合面的狀態和形狀來選用。
一般來說，常溫低壓條件下選用非金屬軟密封墊，中壓高溫 時選用金屬與非金屬組合的密封墊或金屬密封墊;在溫度和壓力較 大波動條件下，應選用彈性好的或自緊式密封層;在低溫、腐蝕性 介質或真空條件下，應選用具有特殊性能的密封墊。
信息來源：姜武杰
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