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东莞垫片密封运作原理简述

2018-6-25 18:09:34      点击:
垫片是一种夹持在两个独立连接件之间的材料或材料的组合,其作用是在预定的使用寿命内,保持两个连接件间的密封。垫片必须能够密封结合面,使密封介质不渗透和不被密封介质腐蚀,并能经受温度和压力等的作用。垫片密封是靠外力压紧密封垫片,使其本身发生弹性或塑性变形,以填满密封面上的微观凹凸不平来实现密封。也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。它包括初始密封和工作密封两部分。
(1)初始密封。即垫片用于对两个连接件密封面产生初始装配密封和保持工作密封。在理论上,如果密封面完全光滑、平行,并有足够的刚度,它们可直接用紧固件夹持在一起,不用垫片即可达到密封的目的 (即直接接触密封)。但在实际生产中,连接件的两个密封面上存在粗糙度,也不是绝对平行的,刚度也是有限的,加上紧固件的韧性不同及分散排列,因此垫片接受的载荷是不均匀的,为弥补不均匀的载荷和相应变形,在两连接密封面间插入一垫片,使之适应密封面的不规则性,以达到密封的目的。显然,产生初始密封的基本要求是使垫片压缩,在密封面间产生足够的压紧力,即垫片预紧应力 (也称初始密封比压),以阻止介质通过垫片本身的渗漏,同时保证垫片对连接件有较大的适应性,即垫片压缩后产生弹性或塑性变形,能够填塞密封面的变形及其表面粗糙而出现的微观凹凸不平,以堵塞介质泄漏的通道。
(2)工作密封。当初始垫片应力加在垫片上之后,它必须在装置的设计寿命内保持足够的压紧应力,以维持允许的密封度。因为当接头受到流体压力作用时,密封面将被迫发生分离,此时要求垫片能释放出足够的弹性应变能,以弥补这一分离量,并且留下足以保持密封所需要的工作 (残留)垫片应力。此外,这一弹性应变能还要补偿装置在长期运行过程中,任何可能发生的垫片应力的松弛。因为各种垫片材料在长期的应力作用下,都会发生不同程度的应力降低。此外,接头不均匀的热变形,例如连接件与紧固件材料的不同,热膨胀系数不同,引起各自的热膨胀量不同,导致垫片应力的降低或升高;或者紧固件因受热引起应力松弛而减少作用在密封垫片上应力等。综上所述,任何形式的垫片密封,首先要在连接件的密封面与垫片表面之间产生一种垫片预紧力,其大小与装配垫片时的 “预紧压缩量”以及垫片材料的弹性模量等有关,而其分布状况与垫片截面的几何形状有关。从理论上说,垫片预紧应力愈大,垫片中贮存的弹性应变能也愈大,因而可用于补偿分离或松弛的余地也就愈大,当然要以密封材料本身zui大弹性变形能力为极限。就实际使用而言,垫片预紧应力的合理取值取决于密封材料与结构、密封要求、环境因素、使用寿命及经济性等。