文档介绍：密封结构设计技术规范
前言
本技术规范起草部门:技术与设计部
本技术规范起草人:何龙
本技术规范批准人:唐在兴
本技术规范文件版本:A0
本技术规范于2014年8月首次发布
密封结构设计技术规范
适用范围
本技术规范适用于灯具外壳防护使用密封圈的静密封结构设计。包括气密性灯具密封结构设计。
引用标准或文件
GB/T -2005 液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差
GB/T -2005 液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸
GB/T 6612-2008 静密封、填料密封术语
JB/T 6659-2007 气动用0形橡胶密封圈尺寸系列和公差
JBT -2006 机械密封用O形橡胶圈
JB/ZQ4609-2006 圆橡胶、圆橡胶管及沟槽尺寸
《静密封设计技术》(顾伯勤编著)
《橡胶类零部件(物料)设计规范》(在PLM中查阅)
基本术语、定义
密封:指机器、设备的连接处没有发生泄露的现象(该定义摘自《静密封设计技术》)。
静密封: 相对静止的配合面间的密封。密封的功能是防止泄漏。
泄漏: 通过密封的物质传递。造成密封泄漏的主要原因:(1)机械零件表面缺陷、尺寸加工误
差及装配误差形成的装配间隙;(2)密封件两侧存在压力差。减小或消除装配间隙是阻止泄漏的主要途径。
接触型密封:借密封力使密封件与配合面相互压紧甚至嵌入,以减小或消除间隙的密封。
密封力(或密封载荷):作用于接触型密封的密封件上的接触力。
填料密封:填料作密封件的密封。
接触压力:填料密封摩擦面间受到的力。
密封垫片:置于配合面间几何形状符合要求的薄截面密封件。按材质分有:橡胶垫片,金属垫
片、纸质垫片、石绵垫片、塑料垫片、石墨垫片等。
填料:在设备或机器上,装填在可动杆件和它所通过的孔之间,对介质起密封作用的零部件。
注:,指粘性液体粘接材料。
压紧式填料:质地柔软,在填料箱中经轴向压缩,产生径向弹性变形以堵塞间隙的填料。
密封圈:电缆引入装置或导管引入装置中,保证引入装置与电缆或导管与电缆之间的密封所使
用的环状物()。
衬垫:用于外壳接合处,起外壳防护作用的可压缩或弹性材料。(
)。
压缩率:密封圈装入密封槽内受挤压,其截面受压缩变形所产生的压缩变形率。也称作压缩比。
注1:、,其余均摘自《 GB/T6612-2008静密封、填料密封术语》。
注2:本规范所述的密封圈泛指用于密封作用的橡胶密封圈或橡胶密封垫片。
我司灯具常见密封结构型式
。
、轴向密封、径向密封。
(1)平面密封:密封圈承受的压力方向垂直于密封接触面的密封结构,见图1。
(2)轴向密封:O型橡胶密封圈承受的压力方向平行于密封件回转轴线方向的密封结构,密封位置在轴或孔的端面。见图2。
(3)径向密封:O型橡胶密封圈承受的压力方向垂直于密封件回转轴线方向的密封结构,密封位置在轴或孔的径向。见图3。
图1 平面密封
图2 轴向密封
图3 径向密封
静密封基本原理
密封泄露主要形式有两种:渗透泄露、界面泄露。
渗透泄露失效机理
密封件材料多孔、组织疏松、致密性差、产生裂纹时,内部组织之间会存在微小孔隙,容易被密封介质浸透,存在压力差时,被密封的介质会透过材料内部的孔隙渗透出来。材料内部微小孔隙与流体分子直径、流体的表面张力、作用在密封表面的流体压力差有关。当最小密封间隙大于流体分子直径时,作用在密封表面的流体压力大于流体的表面张力时,就会发生毛细孔渗露现象。以下是比较典型的毛细间隙渗露现象:
(a)铸件砂眼、裂纹:如8100砂铸外壳
推针筒时有水流出
此处有缝隙,水流出
(b)塑胶嵌件裂纹:如RHJ60A
塑胶嵌件受应力脆裂后产生裂纹发生渗漏
(c)电缆铜芯、导线之间毛细间隙:如带电缆灯具的电缆芯线间隙在负压下可以吸水。
灯具电缆铜芯、导线之间间隙在灯腔负压下可以吸水发生细小间隙渗漏
界面泄露失效机理
作用在密封圏上的压应力不足,流体、气体介质压力P1大于密封接触面的最小密封接触力P2时,在密封接触表会发生界面泄露。
见下图4示意:
图4 最小密封接触力
密封接触面的最小密封接触力的大