密封件是機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用最廣的零部件之一。在石油、石化、化工等的生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)運(yùn)乃至銷售環(huán)節(jié)，常常伴隨著易燃、易爆、高溫、高壓、有毒有害和腐蝕等危險(xiǎn)因素，機(jī)器及設(shè)備在使用中工作介質(zhì)和潤(rùn)滑油的“跑、冒、滴、漏”，給生產(chǎn)帶來(lái)了極大危害。

    設(shè)備中的工作介質(zhì)或潤(rùn)滑劑的泄漏，會(huì)造成浪費(fèi)并污染環(huán)境，泄漏到環(huán)境中的物質(zhì)一般難以回收，嚴(yán)重污染了空氣、水以及土壤。例如，很多化工廠區(qū)氣味難聞，煙霧彌漫，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，嚴(yán)重危害職工的身體健康；易燃、易爆、劇毒、腐蝕性、放射性物質(zhì)的泄漏，有可能發(fā)生著火、爆炸、中毒等事故，造成廠毀人亡，會(huì)危及人身及設(shè)備的安全：環(huán)境中的氣體、灰塵、水等進(jìn)入機(jī)械設(shè)備內(nèi)會(huì)導(dǎo)致軸承、齒輪等過(guò)早地磨損報(bào)廢，混入化工裝置內(nèi)會(huì)影響化工產(chǎn)品純度；流體機(jī)械內(nèi)部泄漏會(huì)影響容積效率等。隨著生產(chǎn)裝置的大型化，生產(chǎn)工藝向高溫、高壓、高速的方向發(fā)展，出現(xiàn)泄漏的機(jī)會(huì)越來(lái)越多，發(fā)生事故的危險(xiǎn)越來(lái)越大，造成的經(jīng)濟(jì)損失也越來(lái)越大。往往一處管線、一臺(tái)設(shè)備的泄漏就有可能導(dǎo)致一套裝置，乃至全廠停產(chǎn)，還極可能會(huì)引起火災(zāi)、爆炸，造成人員傷亡等重大事故發(fā)生。因此，密封性能已成為評(píng)定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。

    常用密封包括機(jī)械密封、液壓與氣動(dòng)密封、墊密封、填料密封、膠密封、迷宮密封、螺旋密封、磁流體密封、高壓密封等。
    以下是我們?cè)诜菢?biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)中需要常用到的一些密封件的選型步驟、設(shè)計(jì)技術(shù)要求等資料，各種常見(jiàn)密封的密封原理、基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、使用性能、適用條件，如何根據(jù)使用條件，合理地選擇密封材料、密封型式，正確進(jìn)行密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

一、 密封的分類
    密封件可分為相對(duì)靜止接合面間的靜密封和相對(duì)運(yùn)動(dòng)接合面間的動(dòng)密封兩大類。靜密封的密封部位是靜止的，如管道法蘭、螺紋連接、壓力容器與蓋間的密封等。動(dòng)密封的密封部位有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封，還可以分為接觸式密封和非接觸式密封及無(wú)軸封三類。
1.1靜密封的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用
    根據(jù)工作壓力，靜密封可分為中、低壓靜密封和高壓靜密封。中、低壓靜密封常用材質(zhì)較軟、墊片較寬的墊密封，高壓靜密封則用材料較硬、接觸寬度很窄的金屬墊片。
    根據(jù)工作原理，靜密封又可分為法蘭連接墊片密封件、自緊密封、研合面密封、0形環(huán)密封件、膠圈密封、填料密封、螺紋連接墊片密封件、螺紋連接密封、承插連接密封、密封膠密封。

1.2動(dòng)密封的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用
    根據(jù)密封面間是滑動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)密封可以分為往復(fù)密封和旋轉(zhuǎn)密封兩種基本類型。根據(jù)密封件與其做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件是否接觸，可以分為接觸式、非接觸式、無(wú)軸封三大類密封。組合式密封則是把接觸式密封或非接觸式密封幾種結(jié)合起來(lái)，以滿足較高的密封要求。一般來(lái)講，接觸式密封的密封面相互靠緊、接觸，甚至嵌入，以減少間隙或消除間隙達(dá)到密封，因此密封性好，但受摩擦磨損限制，適用于密封面線速度較低的場(chǎng)合。非接觸式密封的密封件不直接接觸，預(yù)留有固定的裝配間隙，因而沒(méi)有機(jī)械摩擦和磨損，密封件工作壽命長(zhǎng)，但密封性較差，適用于較高速度的場(chǎng)合。

二、常用橡膠密封件材質(zhì)
2.1丁腈橡膠
    丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐燃料油及芳香溶劑等性能，但不耐酮，酯和氯化氫等介質(zhì)，因此耐油密封制品以及采用丁腈橡膠為主。

2.2氯丁橡膠
    氯丁橡膠具有良好的耐油和耐溶劑性能。它有較好的耐齒輪油和變壓器油性能，但不耐芳香族油。氯丁橡膠還具有優(yōu)良的耐天候老化和臭氧老化性能。氯丁橡膠的交聯(lián)斷裂溫度在200℃以上，通常用氯丁橡膠制作門窗密封條。氯丁橡膠對(duì)于無(wú)機(jī)酸也具有良好的耐腐蝕性。此外，由于氯丁橡膠還具有良好的撓曲性和不透氣性，可制成膜片和真空用的密封制品。

2.3 天然橡膠
    天然橡膠與多數(shù)合成橡膠相比，具有良好的綜合力學(xué)性能，耐寒性，較高的回彈性及耐磨性。天然橡膠不耐礦物油，但在植物油和醇類中較穩(wěn)定。在以正丁醇與精制蓖麻油混合液體組成的制動(dòng)液的液壓制動(dòng)系統(tǒng)中作為密封件的膠碗，膠圈均用天然橡膠制造，一般密封膠也常用天然橡膠制造。

2.4氟橡膠
    氟橡膠具有突出的耐熱（200～250℃），耐油性能，可用于制造氣缸套密封圈，膠碗和旋轉(zhuǎn)唇形密封圈，能顯著地提高使用時(shí)間。

2.5硅橡膠
    硅橡膠具有突出的耐高低溫，耐臭氧及耐天候老化性能，在-70～260℃的工作溫度范圍內(nèi)能保持其特有的使用彈性及耐臭氧，耐天候等優(yōu)點(diǎn)，適宜制作熱機(jī)構(gòu)中所需的密封墊，如強(qiáng)光源燈罩密封襯圈，閥墊等。由于硅橡膠不耐油，機(jī)械強(qiáng)度低，價(jià)格昂貴，因此不宜制作耐油密封制品。

2.6三元乙丙橡膠
    三元乙丙橡膠的主鏈?zhǔn)遣缓p鍵的完全飽和的直鏈型結(jié)構(gòu)，其側(cè)鏈上有二烯涇，這樣就可用硫磺硫化。三元乙丙橡膠具有優(yōu)良的耐老化性，耐臭氧性，耐候性，耐熱性（可在120℃環(huán)境中長(zhǎng)期使用），耐化學(xué)性（如醇，酸，強(qiáng)堿，氧化劑），但不耐脂肪族和芳香族類溶劑侵蝕。三元乙丙橡膠在橡膠中密度是最低的有高填充的特性，但缺乏自粘性和互粘性。此外，三元乙丙橡膠有突出的耐蒸汽性能，可制作耐蒸汽膜片等密封制品。三元乙丙橡膠已廣泛用于洗衣機(jī)，電視機(jī)中的配件和門窗密封制品，或多種復(fù)合體剖面的膠條生產(chǎn)中。

2.7聚氨脂橡膠
    聚氨脂橡膠具有優(yōu)異的乃磨性和良好的不透氣性，使用溫度范圍一般為-20～80℃。此外，還具有中等耐油，耐氧及耐臭氧老化特性，但不耐酸堿、水、蒸汽和酮類等。適于制造各種橡膠密封制品，如油封、O形圈和隔膜等。

2.8氯醚橡膠
    氯醚橡膠兼有丁腈橡膠，氯丁橡膠，丙烯酸酯橡膠的優(yōu)點(diǎn)，其耐油、耐熱、耐臭氧、耐燃、耐堿、耐水及耐有機(jī)溶劑性能都很好，并有良好的工藝性能，其耐寒性較差。在使用溫度不太低的情況下，氯醚橡膠仍是制造油封，各種密封圈，墊片，隔膜和防塵罩等密封制品的良好材料。

三、非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)中常用的各類密封件
1、毛氈密封-主軸及軸承用于防塵設(shè)計(jì)的密封件
    是在殼體槽內(nèi)填以毛氈圈，以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可貯存潤(rùn)滑油和防塵。軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，毛氈又將潤(rùn)滑油從軸上刮下反復(fù)自行潤(rùn)滑。一般用于低速、常溫、常壓的電機(jī)、齒輪箱等機(jī)械中，溫度不超過(guò)90C，用以密封潤(rùn)滑脂、油、黏度大的液體及防塵-但不宜用于氣體密封。適用轉(zhuǎn)速：粗毛氈，V≤3m/s；優(yōu)質(zhì)細(xì)毛氈且軸經(jīng)過(guò)拋光，V≤10m/s。

2、油封密封-常用于防止軸承潤(rùn)滑油的泄漏
    油封也是一種自緊式唇型密封，在自由狀態(tài)下，油封內(nèi)徑比軸徑小，即有一定的過(guò)盈量。油封裝到軸上后，其刃口的壓力和自緊彈簧的收縮力對(duì)密封軸產(chǎn)生一定的徑向抱緊力，遮斷泄漏間隙，達(dá)到密封目的。油封分有骨架與無(wú)骨架、有彈簧與無(wú)彈簧幾種型式。油封安裝位置小，軸向尺寸小，使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊，密封性能好，使用壽命較長(zhǎng)，裝拆容易，檢修方便，成本低廉，對(duì)機(jī)器的振動(dòng)和主軸的偏心都有一定的適應(yīng)性，但不能承受高壓。油封常用于液體密封，尤其廣泛用于尺寸不大的旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置中密封潤(rùn)滑油，也用于封氣或防塵。油封密封-骨架油封的安裝及尺寸要求

3、法蘭連接墊片密封件-用于管道及爐體的密封
    法蘭連接墊片密封件是指在兩連接件（如法蘭）的密封面之間墊上不同型式的密封墊片，如非金屬、非金屬與金屬的復(fù)合墊片或金屬墊片，然后將螺紋或螺栓擰緊，擰緊力使墊片產(chǎn)生彈性和塑性變形，填塞密封面的不平處，達(dá)到密封目的。

    密封墊的型式有非金屬墊片、金屬墊片和金屬?gòu)?fù)合墊片。非金屬墊片有橡膠、石棉橡膠板、柔性石墨、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等，截面形狀都是矩形。金屬墊片有鋁、銅、鋼材等材料，形狀有平墊片、環(huán)形墊、齒形墊、透鏡墊、三角墊、雙錐墊、金屬絲墊等。金屬?gòu)?fù)合墊包括各種金屬包墊、金屬纏繞墊。螺旋纏繞墊片是由多個(gè)金屬同心環(huán)構(gòu)成，兩金屬環(huán)之間的空隙以前用石棉填充，現(xiàn)在改用特氟隆、膨脹石墨、陶瓷、石英及石墨／石英。法蘭連接墊片密封廣泛用于各種工藝管道、閥門、設(shè)備、機(jī)、泵法蘭連接處，設(shè)備上的人孔、手孔、視鏡、大蓋法蘭連接處等。密封壓力和溫度與連接件的型式及墊片的形狀、材料有關(guān)。通常，法蘭連接密封可用于溫度范圍為- 70—600℃，壓力大于1333kPa（絕壓）、小于或等于35MPa。若采用特殊墊片，可用于更高的壓力。

4、機(jī)械密封-常用于各類泵體的主軸密封件。
    主要部件是動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，一個(gè)隨主軸旋轉(zhuǎn)，一個(gè)固定不動(dòng)。光滑而平直的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面，靠彈性構(gòu)件和密封介質(zhì)的壓力使其互相貼合并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。機(jī)械密封密封性能好，壽命長(zhǎng)，廣泛用于密封各種不同黏度、有毒、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性和含磨蝕性固體顆粒的介質(zhì)，壽命可達(dá)25000h，一般不低于8000h。目前已達(dá)到如下,技術(shù)指標(biāo)：軸徑為5~2000mm，壓力為10^-6MPa的真空到45MPa的高壓，溫度為-200~450C，線速度為150m/s。

5、擠壓型密封-O形圈密封件
    按密封圈截面形狀分有O形、方形等，以0形應(yīng)用最廣。擠壓型密封就是在流體介質(zhì)沒(méi)有壓力或低壓的情況下，靠密封圈安裝在槽內(nèi)預(yù)先被擠壓，產(chǎn)生壓緊力，工作時(shí)，又靠介質(zhì)壓力擠壓密封圈，使其變形增大，封閉密封間隙，達(dá)到密封的目的。擠壓型密封結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間小，動(dòng)摩擦阻力小，拆卸方便，成本低，用于往復(fù)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，密封壓力從1.33×10^-5Pa的真空到40MPa的高壓，溫度達(dá)-60—200℃，線速度小于或等于3.5m/s。

6、唇型密封-其廣泛地用于液壓缸活塞和活塞桿動(dòng)密封
    依靠密封唇的過(guò)盈量和工作介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的徑向壓力即自緊作用，使密封件產(chǎn)生彈性變形，堵住漏出間隙，達(dá)到密封的目的，比擠壓型密封有更顯著的自緊作用。結(jié)構(gòu)有Y形、V形、U形、L形、J形。與O形環(huán)密封相比，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積大，摩擦阻力大，裝填方便，更換迅速。主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封，選用適當(dāng)材料的油封，可用于壓力達(dá)100MPa的場(chǎng)合。常用密封材料有橡膠、皮革、聚四氟乙烯等。