径向皮碗密封的作用原理
皮碗密封可应用于工作压力p ≤50 MPa 、温度- 50～ + 180 ℃、被密封零件的圆周速度V ≤3 m/ s的条件下。皮碗与被密封表面的初始接触, 可保证在压力值等于零或较小值时的密封效果, 这是在安装时实现的。联接件的接触紧密度将随皮碗密封唇口与被密封表面间的压力增大而提高。径向皮碗的作用原理如下:特形橡胶密封圈包围在轴上,以径向力压紧于轴表面,该径向力由安装时皮碗变形(压缩) 的弹性而形成。变形力的大小随被密封介质(工作液) 的压力提高而增大。为了稳定密封元件上的力,一般套有金属手镯形弹簧。皮碗多采用橡胶制造,具有较好使用性能的是含氟橡胶基橡胶密封。但是,当t≈200 ℃时它们可能被破坏,这是由于强度性能下降、摩擦粘附分量增加的缘故, 从而导致橡胶层粘结在被密封表面上。
为了克服这一缺点,在橡胶成分中可加入抗摩填料,如氟塑料、石墨、二硫化钼等。但是,为明显改善橡胶的抗摩性能而加入大量的填料, 会导致橡胶的强度降低,弹性劣化。采用很小量(约为质量的015 %) 的氟有机改性添加剂,有助于显著改善抗摩性能。这时,橡胶的其
它物理- 机械性能和弹性实际上不改变。对皮碗的主要使用要求将取决于橡胶对密封介质的耐久性、密封工作的温度范围、在接触区内的轴圆周速度、密封的制造和安装精度等。实际上,以上要求归结为密封工作寿命的长短, 即可保证密封程度的时间。密封的可靠性和寿命首先取决于正确规定的接触压力。当工作液的压力给定时, 接触压力将与皮碗弹性部分的机械性能、该部分的初始变形、弹簧的径向力以及密封的结构有关。当接触压力不足时,工作液可能泄漏,而当接触压力过高时,将导致温度升高,发热增加, 进而导致皮碗材料的弹性下降;换言之,导致其工作寿命的缩短。