一、橡塑組合密封件概述

    組合密封件是一種新穎的密封形式，是現在先進，有成效的一種密封系統。它是由塑性密封圈與橡膠O形圈密封件二種材料構成，結構簡圖如圖1。這種結構的組合密封件用塑料做摩擦件，摩擦系數低的特點；用橡膠作彈性件，彈性優良，與一般橡膠密封圈密封不同的是橡膠不參與往復運動的摩擦，從而消除了橡膠作為摩擦密封件帶來的弊病，同時橡膠O形圈密封件還能提供足夠的密封壓力，并對塑性密封圈的磨耗起補償作用。橡塑組合密封件廣泛用于各種液壓裝置、建筑機械、礦山機械、航空宇航等設備。塑性密封圈目前普遍采用填充聚四氟乙烯材料（簡稱PTFE）。本文將要介紹另一種新型的聚氨酯材料，由于它不僅具有PTFE的所有優點，還具備其他優異的綜合性能，完全可以替代PTFE。

二、組合密封件的主要結構形式

    組合密封件的結構形式很多，有軸用、孔用、導向、防塵等。

    1、軸用組合密封

    在軸用密封場合，塑性密封圈一般采用唇形，以提供附加預緊力，如圖1a所示。O形圈密封件提供足夠的密封壓力，并對塑性密封圈的磨耗起補償作用。這種形式組合密封適用于高壓液壓系統的液壓缸活塞桿的密封。

    2、孔用和導向組合密封

    圖1b為孔用和導向組合密封的結構圖。組合密封由一個抗磨的方形塑性密封圈和O形橡膠密封圈組成。O形圈密封件提供彈力，可在無形壓力下形成密封，并可對方形塑性密封圈的磨耗起補償作用。方形塑性密封圈通常與導向環配合使用，以防活塞與缸壁碰撞。導向環也由抗磨的塑性材料制成。 這種形式組合密封適用于液（氣）壓缸柱塞、活塞、活塞桿，以避免他們與缸壁（或壓蓋）相碰撞，

    3、防塵用組合密封件

    圖1c為防塵用組合密封件結構圖。防塵用組合密封的防塵圈一般成馬鞍形防塵圈（DAM），由高彈性的丁腈膠或塑性復合材料制成。用于防止外界的污染物混入密封系統 或液壓系統，并保證油液能返回到潤滑系統而不滲漏到外面，有輔助密封的功效。

三、組合密封材料及性能

    目前塑性材料一般采用加銅或玻璃或二硫化鉬或石墨或碳纖維的各種填充PTFE，彈性體材料一般采用O形橡膠圈或高彈性的方形丁腈或氟塑料。

    通常，聚四氟乙烯密封件具有低阻力、耐壓、無爬行現象等優點，但也存在如下不足：

    1、在桿件密封中，和彈性密封相比，泄漏量相對較高。一般需要串聯一對彈性密封以減少泄漏。

    2、PTFE的耐磨性能不如其他的密封聚合物。如果沒有產生有效的潤滑膜，密封壽命相對較短。

    3、由于容易產生劃痕， 易于泄漏。④由于彈性差、殘余變形大、易產生劃痕，裝配時必須非常仔細。

    塑性材料除了采用傳統的PTFE外，還可以采用聚氨酯新材料。 聚氨酯與PTFE相比，具有如下優點：

    1、盡管聚氨酯和PTFE二者硬度相似，但PTFE 應變模量比聚氨酯高10%。這說明安裝PTFE時需要較大的安裝力。聚氨酯應變模量較低，這樣能具有較好的安裝性能。

    2、聚氨酯有很高的彈性， 比PTFE高25%～30%。塑性變形和殘余變形很小，因此，聚氨酯比PTFE泄漏更低。

    3、聚氨酯和PTFE材料的阻力非常相似，但聚氨酯密封阻力恒定，而PTFE阻力隨使用時間增加逐漸減小。這說明PTFE容易連續磨損，導致泄漏。

    4、聚氨酯有高的抗拉強度，能提供好的抗擠壓性能，減少磨損。PTFE擠壓特別大，擠壓材料很易磨損.

四、總結

    從以上的分析可以得出：若采用聚氨酯代替聚四氟乙烯， 除能具有聚四氟乙烯的所有優點外，還能彌補聚四氟乙烯密封件的不足。能具備如下綜合性能：

    1、密封性能優異；

    2、結構簡單， 裝配容易；

    3、低阻力無粘附傾向，無爬行現象；

    4、耐磨性好，使用壽命長；

    5、耐高壓、抗擠壓。這些性能使聚氨酯可以取代聚四氟乙烯用于橡塑組合密封。

    另外，聚氨酯密封件可機加工，也可注射成型。在小批量、交貨時間短、大體積時也很經濟。

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