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如何维持油封密封材料性能

2013年10月29日字体:
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  高分子防水密封材料(一) 丙烯酸类防水密封材料1. 丙烯酸类防水密封材料的特点丙烯酸类防水密封材料, 系以丙烯酸酯为胶粘剂, 添加适量的多种助剂及填充料、颜料等配制而成。这种防水密封材料有单组分型和双组分型两种, 其具有高温不流淌、低温柔性好、延伸率较大、粘结强度高、干燥时间短、弹性高、耐老化、抗水性优、易施工、适用范围广等性能。
  2. 丙烯酸类防水密封材料的适用场合丙烯酸类防水密封材料有不同的组成成分, 其适用场合也不相同。JDF1 102 改性丙烯酸树脂密封膏等。
  丙烯酸类防水密封材料主要适用于混凝土、石膏板、砖石、木材、塑料、石棉瓦、玻璃等接缝的防水、防渗、防漏密封或接缝的补缝。有的品种还可用于钢、铝、陶瓷等材料的嵌缝防水密封。主要适用于建筑工程的屋面、墙体、门窗、卫生间、上下水管道等部位。
  (二) 聚氨酯类防水密封材料1. 聚氨酯类防水密封材料的特点聚氨酯类防水密封材料, 系以异氰酸基 (-N CO) 为主基料, 加入含有活性氢化合物的固化剂组成的一种常温反应固化型弹性密封材料。
  聚氨酯类防水密封材料, 不仅具有弹性好、延伸率大、耐老化、粘结力好等优良性能,而且还具有耐水、耐油、耐酸碱、耐低温、抗疲劳及使用年限长等特点。
  聚氨酯类防水密封材料分为单组分型和双组分型两类, 我国目前多生产双组分型产品,它属于中高档密封材料。
  2. 聚氨酯类防水密封材料的适用场合聚氨酯类防水密封材料也有很多品种, 各产品的组成材料不同, 其适用场合也不同。主要适用于建筑工程的屋面板、外墙板的接缝密封, 混凝土结构的沉降缝、伸缩缝的密封, 阳台、卫生间、给排水管道等的接缝密封;还适用于蓄水池、桥梁、机场跑道、渡槽、各种车。
  (三) 聚硫类防水密封材料1. 聚硫类防水密封材料的特点聚硫类防水密封材料系以液态聚硫橡胶为主剂, 和金属过氧化物等硫化剂发生反应, 在常温下形成一种弹性体密封材料, 其分为单组分聚硫密封膏和双组分聚硫密封膏两种, 一般常用的是双组分聚硫密封膏。
  聚硫密封膏属高档密封材料, 其具有优异的耐候性、极佳的水密性和气密性、良好的低温柔性, 使用温度范围十分广, 对金属和非金属材质 (如混凝土、玻璃、木材、 陶瓷等)均有良好的粘结力, 在常温下可以正常施工。
  2.聚硫类防水密封材料的适用场合聚硫类防水密封材料可用于高层建筑接缝及门窗框四周防水、防尘密封;中空玻璃的周边密封;建筑门窗玻璃的装嵌密封;游泳池、贮水槽、上下管道、冷藏库等接缝的密封;特别适合于自来水厂和污水厂构筑物的接缝密封。
  按照中华人民共和国建材行业标准《 聚硫建筑密封膏》(JC 483-92) 的规定, 产品分为 A 类和 B 类, A 类又分为一等品和合格品, B 类又分为优等品、一等品和合格品。
  聚硫类防水密封材料的物理化学性能见表10-118。密封垫圈分金属密封垫圈、非金属密封垫圈及组合密封垫圈等。
  (1)金属密封垫圈金属密封垫圈是用紫铜或纯铝等软金属材料制成的金属密封环。它是靠螺纹连接所产生的轴向紧固力,使金属材料产生的塑性变形,充填接触面凸凹不平处的缝隙, 实现堵漏和密封的目的。一般,金属密封垫圈的硬度为HB32~45之间。金属密封垫圈的使用温度范围很宽,可在较高的使用温度场合下长期使用。
  (2)非金属密封垫圈非金属密封垫圈,是用合成橡胶,青壳纸、石棉、皮革和合成树脂等材料制成的非金属密封垫。目前,使用较多的是用耐油橡胶和合成树脂制成的垫圈。尺寸大形状复杂的密封垫则仍以青壳纸及石棉制成的密封垫圈使用较多。
  (3)组合密封垫圈如图26.6-1所示,组合密封垫圈是由金属环2和橡胶环1整体粘合硫化而成。组合密封垫圈的选用,可按JB982-77进行。组合密封垫圈的外环,起支 承作用。内圈的橡胶环,承受压缩变形后,起密封作用。组合密封垫圈,已广泛使用于液压元件及系统的油管接头处。 组合密封垫圈,适用于工作压力≤40MPa及使用温度范围为-20~+100℃的静密封。
  组合密封垫圈,对密封偶件密封面的粗糙度要求为:Ra≤6.3~1.6μm;Rz≤2.5~6.3μm。
  组合密封垫圈的优点是密封性能好,连接时的轴向压紧力小。承载的流体压力高,且无需加开密封安装沟槽。缺点是组合密封垫圈的径向尺寸较大。
  (4)聚四氟乙烯生料带聚四氟乙烯生料带,是在聚四氟乙烯细粉中,加入少量润滑油制成棒状后,又经压延成带状,并去除其润滑油含量,不经烧结而成的密封材料,俗称"生料带"。它 可用于油、溶剂等管道螺纹连接处的静密封。主要特点有,不受流体侵蚀、不污染流体、装拆方便、操作简便。表26.6-2所示为聚四氟乙烯生料带的尺寸公差 及部分物理性能指标。
  在自由状态下,油封的内径小于轴径,即有"过盈量"。这样,当油封装配在轴上后,即使无弹簧,也能对轴有一定的径向力。为减少或者弥补轴在运转时产生的振 动而造成的唇缘与轴颈产生的局部间隙,从而导致泄漏,在油封唇缘的上方,加装一个弹簧。靠弹簧对轴的抱紧力来克服轴在高速旋转状态下,因振摆、跳动而造成 的间隙。并使油封的唇缘能始终紧贴于轴的表面。
  维持油封密封材料性能的是介于唇缘与轴表面之间的油膜。油封的密封理论是建立在轴承的润滑理论上的。在轴旋转的动态过程中,由于维持油膜存在的表面张力是不断 变化的,因此,油膜的厚度也是处于不断变化的过程中。通常,油膜厚度的变动量约在20%~50%之间。油膜表面张力的波动是油膜的不稳定因素。当表面张力 大于某一定值时,油膜将破裂,密封失效。该定值与油的粘度、介质温度、运动速度等因素有关。一般认为油膜过厚、油封容易泄漏。油膜过薄,则会导致干磨擦。 最理想的方案是使油封密封副的滑移面,始终保持临界润滑状态,即保持"临界油膜"厚度。"临界油膜"的形成,直接与油封对轴的径向力分布状况,以及力的大 小有关。即径向力分布应保证有"峰值"状态,且尖峰越锐,密封效果越好。但径向力大并不说明是油封结构的最佳设计方案的唯一因素。因此,最理想的情况应当 是尽量采用最小的径向力而得到最尖锐的"峰值"压力分布以获得最佳的密封效果。影响滑环密封性能的因素,主要有滑环"冷流"和在热负荷影响下的"线膨 胀"。所谓冷流是指下列现象:在液压缸中,套在活塞上的密封件,即便在工作温度范围内工作,因在高压侧长期承受高压,而在低压侧沿活塞轴线方向产生永久性 的塑性变形。此种变形会影响到密封材料和缸体之间的径向间隙,使密封性能变差。纯聚四氟乙烯树脂,对热胀性能的反应比较敏感。加入不同配比的充填物,可以调 整和降低"线胀"系数的1/2~1/3左右,其值见表26.3-21。"冷流"现象,则可通过控制pv值(即压力和线速度的乘积)和配合间隙等措施来实 现。
  (1)特点·聚四氟乙烯材质的滑环自润滑性能好,摩擦阻力小;·结构紧凑;·使用压力范围广,寿命长;·运动平稳,无"蠕动";·密封性能良好;·根据使用条件,可改变滑环充填材料的配比,或变更充填材料的种类,以获得所需的物理性能指标。
  (2)适用范围·工作压力:0~50MPa·工作温度:-30~+120℃·运动速度:≤1m/s(3)应用、标准化与装配。