如何維持油封密封材料性能

　　高分子防水密封材料

　　(一)丙烯酸類防水密封材料

　　1.丙烯酸類防水密封材料的特點(diǎn)

　　丙烯酸類防水密封材料，系以丙烯酸酯為膠粘劑，密封圈添加適量的多種助劑及填充料、顏料等配制而成。這種防水密封材料有單組分型和雙組分型兩種，其具有高溫不流淌、低溫柔性好、延伸率較大、粘結(jié)強(qiáng)度高、干燥時(shí)間短、彈性高、耐老化、抗水性優(yōu)、易施工、適用范圍廣等性能。

　　2.丙烯酸類防水密封材料的適用場合

　　丙烯酸類防水密封材料有不同的組成成分，其適用場合也不相同。O型圈JDF1102改性丙烯酸樹脂密封膏等。丙烯酸類防水密封材料主要適用于混凝土、石膏板、磚石、木材、塑料、石棉瓦、玻璃等接縫的防水、防滲、防漏密封或接縫的補(bǔ)縫。有的品種還可用于鋼、鋁、陶瓷等材料的嵌縫防水密封。主要適用于建筑工程的屋面、墻體、門窗、衛(wèi)生間、上下水管道等部位。

　　(二)聚氨酯類防水密封材料

　　1.聚氨酯類防水密封材料的特點(diǎn)

　　聚氨酯類防水密封材料，系以異氰酸基(-NCO)為主基料，加入含有活性氫化合物的固化劑組成的一種常溫反應(yīng)固化型彈性密封材料。聚氨酯類防水密封材料，不僅具有彈性好、延伸率大、耐老化、粘結(jié)力好等優(yōu)良性能，而且還具有耐水、耐油、耐酸堿、耐低溫、抗疲勞及使用年限長等特點(diǎn)。聚氨酯類防水密封材料分為單組分型和雙組分型兩類，我國目前多生產(chǎn)雙組分型產(chǎn)品，它屬于中高檔密封材料。

　　2.聚氨酯類防水密封材料的適用場合

　　聚氨酯類防水密封材料也有很多品種，各產(chǎn)品的組成材料不同，其適用場合也不同。主要適用于建筑工程的屋面板、外墻板的接縫密封，混凝土結(jié)構(gòu)的沉降縫、伸縮縫的密封，陽臺、衛(wèi)生間、給排水管道等的接縫密封;還適用于蓄水池、橋梁、機(jī)場跑道、渡槽、各種車(三)聚硫類防水密封材料

　　1.聚硫類防水密封材料的特點(diǎn)

　　聚硫類防水密封材料系以液態(tài)聚硫橡膠為主劑，和金屬過氧化物等硫化劑發(fā)生反應(yīng)，在常溫下形成一種彈性體密封材料，其分為單組分聚硫密封膏和雙組分聚硫密封膏兩種，一般常用的是雙組分聚硫密封膏。聚硫密封膏屬高檔密封材料，其具有優(yōu)異的耐候性、極佳的水密性和氣密性、良好的低溫柔性，使用溫度范圍十分廣，對金屬和非金屬材質(zhì)(如混凝土、玻璃、木材、陶瓷等)均有良好的粘結(jié)力，在常溫下可以正常施工。

　　2.聚硫類防水密封材料的適用場合

　　聚硫類防水密封材料可用于高層建筑接縫及門窗框四周防水、防塵密封;中空玻璃的周邊密封;建筑門窗玻璃的裝嵌密封;游泳池、貯水槽、上下管道、冷藏庫等接縫的密封;特別適合于自來水廠和污水廠構(gòu)筑物的接縫密封。按照中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《聚硫建筑密封膏》(JC483-92)的規(guī)定，產(chǎn)品分為A類和B類，A類又分為一等品和合格品，B類又分為優(yōu)等品、一等品和合格品。聚硫類防水密封材料的物理化學(xué)性能見表10-118。密封墊圈分金屬密封墊圈、非金屬密封墊圈及組合密封墊圈等。

　　(1)金屬密封墊圈

　　金屬密封墊圈是用紫銅或純鋁等軟金屬材料制成的金屬密封環(huán)。它是靠螺紋連接所產(chǎn)生的軸向緊固力，使金屬材料產(chǎn)生的塑性變形，充填接觸面凸凹不平處的縫隙，實(shí)現(xiàn)堵漏和密封的目的。一般，金屬密封墊圈的硬度為HB32～45之間。金屬密封墊圈的使用溫度范圍很寬，可在較高的使用溫度場合下長期使用。

　　(2)非金屬密封墊圈

　　非金屬密封墊圈，是用合成橡膠，青殼紙、石棉、皮革和合成樹脂等材料制成的非金屬密封墊。目前，使用較多的是用耐油橡膠和合成樹脂制成的墊圈。尺寸大形狀復(fù)雜的密封墊則仍以青殼紙及石棉制成的密封墊圈使用較多。

　　(3)組合密封墊圈

　　如圖26.6-1所示，組合密封墊圈是由金屬環(huán)2和橡膠環(huán)1整體粘合硫化而成。組合密封墊圈的選用，可按JB982-77進(jìn)行。組合密封墊圈的外環(huán)，起支承作用。內(nèi)圈的橡膠環(huán)，承受壓縮變形后，起密封作用。組合密封墊圈，已廣泛使用于液壓元件及系統(tǒng)的油管接頭處。組合密封墊圈，適用于工作壓力≤40MPa及使用溫度范圍為-20～+100℃的靜密封。

　　組合密封墊圈，對密封偶件密封面的粗糙度要求為：Ra≤6.3～1.6μm;Rz≤2.5～6.3μm。

　　組合密封墊圈的優(yōu)點(diǎn)是密封性能好，連接時(shí)的軸向壓緊力小。承載的流體壓力高，且無需加開密封安裝溝槽。缺點(diǎn)是組合密封墊圈的徑向尺寸較大。

　　(4)聚四氟乙烯生料帶

　　聚四氟乙烯生料帶，是在聚四氟乙烯細(xì)粉中，加入少量潤滑油制成棒狀后，又經(jīng)壓延成帶狀，并去除其潤滑油含量，不經(jīng)燒結(jié)而成的密封材料，俗稱“生料帶”。它可用于油、溶劑等管道螺紋連接處的靜密封。主要特點(diǎn)有，不受流體侵蝕、不污染流體、裝拆方便、操作簡便。表26.6-2所示為聚四氟乙烯生料帶的尺寸公差及部分物理性能指標(biāo)。

　　在自由狀態(tài)下，油封的內(nèi)徑小于軸徑，即有“過盈量”。這樣，當(dāng)油封裝配在軸上后，即使無彈簧，也能對軸有一定的徑向力。為減少或者彌補(bǔ)軸在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動而造成的唇緣與軸頸產(chǎn)生的局部間隙，從而導(dǎo)致泄漏，在油封唇緣的上方，加裝一個(gè)彈簧?？繌椈蓪S的抱緊力來克服軸在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，因振擺、跳動而造成的間隙。并使油封的唇緣能始終緊貼于軸的表面。

　　維持油封密封材料性能的是介于唇緣與軸表面之間的油膜。油封的密封理論是建立在軸承的潤滑理論上的。在軸旋轉(zhuǎn)的動態(tài)過程中，由于維持油膜存在的表面張力是不斷變化的，因此，油膜的厚度也是處于不斷變化的過程中。通常，油膜厚度的變動量約在20%～50%之間。油膜表面張力的波動是油膜的不穩(wěn)定因素。當(dāng)表面張力大于某一定值時(shí)，油膜將破裂，密封失效。該定值與油的粘度、介質(zhì)溫度、運(yùn)動速度等因素有關(guān)。一般認(rèn)為油膜過厚、油封容易泄漏。油膜過薄，則會導(dǎo)致干磨擦。最理想的方案是使油封密封副的滑移面，始終保持臨界潤滑狀態(tài)，即保持“臨界油膜”厚度?！芭R界油膜”的形成，直接與油封對軸的徑向力分布狀況，以及力的大小有關(guān)。即徑向力分布應(yīng)保證有“峰值”狀態(tài)，且尖峰越銳，密封效果越好。但徑向力大并不說明是油封結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)計(jì)方案的唯一因素。因此，最理想的情況應(yīng)當(dāng)是盡量采用最小的徑向力而得到最尖銳的“峰值”壓力分布以獲得最佳的密封效果。影響滑環(huán)密封性能的因素，主要有滑環(huán)“冷流”和在熱負(fù)荷影響下的“線膨脹”。所謂冷流是指下列現(xiàn)象：在液壓缸中，套在活塞上的密封件，即便在工作溫度范圍內(nèi)工作，因在高壓側(cè)長期承受高壓，而在低壓側(cè)沿活塞軸線方向產(chǎn)生永久性的塑性變形。此種變形會影響到密封材料和缸體之間的徑向間隙，使密封性能變差。純聚四氟乙烯樹脂，對熱脹性能的反應(yīng)比較敏感。加入不同配比的充填物，可以調(diào)整和降低“線脹”系數(shù)的1/2～1/3左右，其值見表26.3-21。“冷流”現(xiàn)象，則可通過控制pv值(即壓力和線速度的乘積)和配合間隙等措施來實(shí)現(xiàn)。(1)特點(diǎn)

　　·聚四氟乙烯材質(zhì)的滑環(huán)自潤滑性能好，摩擦阻力小;

　　·結(jié)構(gòu)緊湊;

　　·使用壓力范圍廣，壽命長;

　　·運(yùn)動平穩(wěn)，無“蠕動”;

　　·密封性能良好;

　　·根據(jù)使用條件，可改變滑環(huán)充填材料的配比，或變更充填材料的種類，以獲得所需的物理性能指標(biāo)。