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      密封知識

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      彈簧蓄能密封圈——密封圈中的“全能王”

      發表時間:2019-03-05 08:51:33


      導語

      彈簧蓄能密封圈是一種外部帶有聚四氟乙烯(或其他聚合材料)夾套的彈簧驅動壓力高性能密封件,其內飾了特殊的金屬蓄能彈簧。

      彈簧蓄能密封圈如何工作

      當彈簧蓄能密封圈安裝在密封溝槽內時,彈簧受壓,促使夾套唇緊貼密封溝槽,由此形成密封。

      彈簧給密封夾套提供永久彈力,并彌補材料磨損及配合零件的偏移或偏心。系統壓力也會輔助密封夾套蓄能。通過系統壓力輔助下的彈簧彈力,無論在高壓或低壓下,都可實現有效密封。

      密封夾套因要起到密封作用,需接觸溝槽的面,所以要求摩擦系數低,強度高,耐磨損,耐工作介質,耐工作環境高溫或低溫。

      而金屬彈簧為外部的密封夾套提供壓力,特別是當內部壓力較低,為零壓甚至負壓的時候,彈簧就是密封壓力的唯一來源。這就要求彈簧耐環境高低溫,耐腐蝕,彈性力相對恒定。

                   ▲PTFE                            ▲金屬蓄能彈簧


      夾套和彈簧根據不同的工況和工作介質采用不同的材質。

      一般來說,夾套的材質有:聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯,聚醚醚酮等;金屬彈簧的材質有SUS301,SUS304,SUS316,Inconel和Elgiloy等。

      彈簧蓄能密封圈優點及工況

      與格萊圈、斯特封等組合密封一樣,彈簧蓄能密封圈充分發揮了其各組成材料的優越性能,使其總體性能遠高于任何單一材料的密封件。

      優點

      1.耐高低溫的范圍大大提高

      低溫可以達到-200°C,高溫到300°C左右,顛覆了以往對密封件耐高低溫的認知。

      2.摩擦系數更低

      同樣材質下,彈簧蓄能密封圈比格萊圈和斯特封的摩擦系數更低,特別是工作壓力大的時候,區別極為顯著。

      3.壽命更長

      填充聚四氟乙烯和不銹鋼的彈簧蓄能密封圈其儲存壽命理論上是無限期,使用壽命也較其他的形式密封件要長,在有些工況下也是無限期,這對于一些特定用途的油缸尤其重要。

      4.耐高壓及超高壓力

      一般標準設計的彈簧蓄能密封圈,可耐壓20-30MPa,通過更改結構設計,耐壓100MPa以上也不是問題。

      5.在高低壓力下,泄漏量都較小

      彈簧蓄能密封圈在高低壓下都有較好的密封表現,而其他形式的密封要么耐高壓性好,要么耐低壓性好,很難同時滿足耐高低壓力都好。

      6.安裝方便

      溝槽標準一般采用開放式,方便安裝,也不容易損壞產品

      工況

      有了上述的特點,彈簧蓄能密封圈可以應用到廣泛的工況中:

      1.高溫密封

      現代的工業油缸,很多地方需要高溫油缸密封,如壓力鑄造油缸,冶金油缸,窯爐油缸,汽車發動機密封,等等,最高溫度達到300°C左右。

      2.低溫密封

      液化氮氣,液化石油氣,液化二氧化碳,液化氧氣,等密封,最低溫度達-200°C。

      3.高壓密封

      超大噸位的壓力機,高壓水切割機,空壓機等,最高壓力達400MPa。

      4.高速密封

      高速轉軸,轉速可達30-40米每秒。高速往復運動油缸,伸縮的速度可達15-20米每秒。

      5.特殊工作介質密封

      高溫水汽,海水,剎車油,酸堿等。

      6.低摩擦

      典型的如伺服油缸。

      7.長壽命密封

      風電變槳油缸,建筑減震油缸。

      8.長大油缸密封

      典型如起重機油缸,堆高機油缸。

      9.衛生安全密封

      目前食品和藥品接觸的密封已經基本采用彈簧蓄能密封圈。

      10.快速反應油缸

      彈簧蓄能密封圈安裝溝槽小,油缸各結構件可以更輕,同時摩擦阻力小,可大幅提升油缸的動態性能,制造出更好的快速反應油缸。

      彈簧蓄能密封圈的發展趨勢

      目前使用彈簧蓄能密封圈的成本較高,這與其安裝要求和制造工藝有關:

      1.其安裝溝槽一般為開式或半開式

      特別是小直徑油缸,必須為開式或半開式,這樣就給油缸的設計、制造與安裝提出更高的要求,可能會增加一定的成本。

      2. 其密封夾套的制造工藝為車削成型

      生產效率低,制造成本較普通密封件的高,所以采購成本會較高。

       

      雖然目前彈簧蓄能密封圈相對其他密封形式成本較高,但其優勢明顯,很多情況下已經變得不可替代。

      隨著對設備性能和工作可靠性要求的提高,設備維護人力資源的日益昂貴,彈簧蓄能密封圈的性價比變得越來越高,應用也越來越普遍,現在已經有一股彈簧蓄能密封圈取代傳統密封的大趨勢。

      彈簧蓄能密封圈技術


      彈簧蓄能密封圈雖然看起來結構簡單,大家仿制起來好像也很容易,其實不然,不同的公司產品,其使用壽命可能會極為懸殊。

      因為不同工況下密封件結構、密封材料配方的選擇和差異化的制造工藝在這里都非常重要,一旦選用不合適的材料配方或密封結構,密封件質量難以保證。

       

      旭隆密封參與研發的“高分子材料特種性能彈簧蓄能密封圈密封圈”,以解決在特種環境下:超低溫(-196度以下)、超高壓(200MPA以上)、高溫(300度以上)、強腐蝕環境的密封應用為目標。

      目前通過技術、工藝的不斷革新,已經部分產品推向市場,已運用于多個石油、石化、天然氣的項目應用中,獲得業主的廣泛肯定,受到了包括:中石油、中石化、中國工業機械部合肥通用機械研究所、全國標準委員會、中國閥門協會等各級領導的高度重視。

      在天然氣應用領域的超低溫密封產品,旭隆公司的密封元件產品,無論在工藝過程、產品質量、售后服務都遠超國外先進水平。

      旭隆公司以高標準的產品質量和高品質的服務贏得客戶信賴,以服務至上、精益求精的態度為客戶實現了價值最大化。


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