密封的分类
密封圈可以分为相对静止的零件表面之间的静密封和相对运动的零件表面之间的动密封两大类型。静密封通常用于各种容器、管道法兰接合面、液压气动零件连接处、箱体零件结合面的密封,有垫片密封、胶密封、橡胶圈密封、填料密封和螺纹密封等类型;动密封一般用于旋转轴或往复运动零件与机壳之间的密封,根据零件的相对运动形式分为旋转密封和往复密封。
按密封圈与其做相对运动的零部件是否接触,密封圈还可分为接触式密封和非接触式密封两种类型。几乎所有的静密封都属于接触式密封,如密封圈、胶密封。而动密封既有接触式的,如填料密封、油封;也有非接触式的,如迷宫密封、离心密封。
接触式动密封圈有非弹性体接触密封(采用金属、石墨等材料)和弹性体接触密封(主要采用橡胶材料)两种类型。一般来说,接触式密封圈的密封性能好,由于受摩擦磨损限制,只适用于静密封或速度较低的动密封场合;而非接触式动密封圈可用于较高速度的动密封、使用寿命长,但其密封性较差、而且结构较为复杂。
(1)工作压力
包括正常的工作压力、可能出现的瞬时较大工作压力,以及压力脉动幅度和周期。一般设计要求密封圈的极限密封压力应为较大工作压力的1.25~1.5倍。对于非金属材料的密封圈,在选择其较大工作压力的同时,还要考虑密封圈能承受的较高工作温度,如饱和水蒸气,其蒸汽压力越高,蒸汽温度也越高。对于真空密封,由于介质泄漏流向不同,密封需要特殊设计。
(2)法兰与密封圈的硬度差
使用密封圈的目的在于使密封圈产生弹性或塑性变形以填满法兰面的微小凸凹不平,阻止泄漏发生。因此,应使密封圈材料的硬度低于法兰材料的硬度,二者之间相差越大,实现密封就越容易。使用金属密封圈时,由于本身的硬度较大,为了保证实现密封,应尽可能选用较软的金属材料,使金属密封圈的硬度比法兰硬度低40HBW以上为宜,以避免在压紧密封圈时损伤法兰。