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1、密封的分类 密封可分为静密封和动密封两大类。静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软宽度较宽的垫密封，高压静密封则用材质较硬接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可分为接触式密封和非接触式密封；按密封件和接触位置又可分为圆周密封和端面密封，端面密封又称为机械密封。动密封中的离心密封和螺旋密封，是借助机器运转时给介质以动力得到密封，故有时称为动力密封。根据密封结构的类型、密封机理、密封件形状和材料等，密封可按表29.2-1分类。 表29
2、.2-1 密封的分类密封的造型对密封的基本要求是密封性好、安全可靠、寿命长，燕应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉，大多数密封件易损件，应保证互换性，实现标准化、系列化。各种型式的密封，都有其特点和使用范围，设计密封时应先进行分析比较。表29.2-2列出了各种常用密封方法的特征，表29.2-3为动密封的种类与应用范围。 密封类型使用条件耐压性耐高速性耐热性耐寒性耐久性用途备注往复运动转动填料密封良良良良良可可泵、水轮机、阀、高压釜可用缠绕填料、纺织填料或成型填料O形圈密封良可良可-良可-良可可活塞密封可广泛用作静密封，此时耐久性良好Y形圈密封优优良良-可可可活塞密封有时作静密封机械
3、密封优优优优优优泵、水轮机、高压釜、压气机、搅拌机可用不同的材料组合，包括金属波纹管密封油封（可）优可优良-可可可轴承密封或与其他密封并用，防尘分瓣滑环密封可良优优优优优水轮机、汽轮机多用石墨作滑环迷宫式密封优优优优优优优汽轮机、泵、压气机往复用时，宜高速，低速不用浮动环密封可良优优优优优泵、压气机离心密封和螺旋密封优良良良良优泵磁流体密封优可优良优优压气机只用于气体介质表29.2-3 动密封的种类与应用范围 种类真空（绝对压力）/MPa压力（表压）/MPa工作温度/线速度/ms-1泄漏率/ mh-1使用期限应用举例压紧填料密封1.3310-331.38-24060020101000-清水离心
4、泵，柱塞泵、阀杆密封接 触 型成型填料挤紧型1.3310-798.07-45230100.0010.16个月1年液压缸、水压缸唇型1.3310-90.110橡胶油封油封-0.29-301501236个月轴承封油与防尘防尘油封硬填料密封往复-294.20-45400-3个月1年活塞杆密封旋转-6个月1年航空发动机主轴承封油胀圈密封往复1.3310-3300120.2%1%吸气容积36个月汽油机、柴油机、压缩机、液压缸、航空发动机主轴承封油旋转0.2-机械密封普通型1.3310-77.85-196400300.11506个月1年化工用、电厂用、炼油厂用的离心泵液膜-31.38-3015030100
5、10050001年以上大型泵、透平压缩机气膜1.96不限不限-航空发动机迷宫密封1.3310-519.61600不限大3年以上蒸汽透平、燃气透平、迷宫活塞压缩机非接触型动力密封离心密封背叶轮1.3310-30.2505030-1年以上矿浆泵甩油环油封-0不限不限-非易损件轴承封油与防尘防尘螺旋密封螺旋密封1.3310-32.45-3010030-取决于轴承寿命轴承封油、鼓风机封油螺旋迷宫密封-70锅炉给水泵辅助密封其他铁磁流体密封1.3310-13（4.12）（-5090）（70）-全封闭密封密封设计中的几个问题3.密封设计中的几个问题3.1 密封用材料密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封
6、的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求是：材料致密性好，不易泄漏介质；有适当的机械强度和硬度；压缩性和回弹性好，永久性变形小；高温下不软化、不分解，低温下不硬化、不脆裂；抗腐蚀性能好，在酸、碱、油等介质中能长期工作，其体积一硬度变化小，且不粘附在金属表面上；摩擦系数小，耐磨性好；具有与密封面贴全的柔软性；耐老化性好，经久耐用；加工制造方便，价格便宜，取材容易。显然，任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的，但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。可橡胶是最常用的密封材料，除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨带、聚四氟乙烯以及各种密封胶等，表2
7、9.2-4列出密封材料的分类和用途。 表29.2-2 常用密封方法的特征类别材料用途液体高分子材料液态密封胶、厌氧胶、热熔型密封胶纤维植物纤维棉、麻、纸、软木垫片、软填料、防尘密封件、夹布橡胶密封件动物纤维毛、毡、皮革垫片、软填料、成型填料、油封、防尘密封件纤维矿物纤维石棉垫片、软填料人造纤维有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维软填料、夹布橡胶密封件弹塑性体橡胶合成橡胶、天然橡胶垫片、成型填料、油封、软填料、防尘密封件、全封闭密封件塑料氟塑料、尼龙、聚乙烯、酚醛塑性、氯化聚醚、聚苯硫醚垫片、成型填料、油封、软填料、硬填料、活塞环、机械密封、防尘密封件、全封闭密封件密封胶液态密封胶、厌氧胶垫
8、片、导管联接、螺纹密封无机材料柔生石墨天然石墨垫片、软填料、密封件碳石墨焙烧碳、电化石墨机械密封、硬填料、动力密封、间隙密封工程陶瓷氧化铝瓷、滑石瓷、金属陶瓷、氧化硅、硼化铬金属有色金属铜、铝、铅、锌、锡及其合金垫片、软填料、机械密封、迷宫密封、硬填料、间隙密封黑色金属碳钢、铸铁、不锈钢、堆焊合金、喷涂粉末垫片、硬填料、机械密封、活塞环、间隙密封、防尘密封件、全封闭密封件、成型填料硬质合金钨钴硬质合金、钨钴钛硬质合金机械密封贵金属金、银、铟、钽高真空密封、高压密封、低温密封3.2 加工工艺良好的加工工艺和成型工艺是保证密封件尺寸精度、表面特性以及提高抗体育馆和耐磨能力的有效手段。与密封有关的加
9、工工艺包括模压、浸渍、喷涂、烧结、焊接、电镀和表面热处理等。同一材料，如果处理工艺不同，其特性会有很大的差别。就密封件制造中最常用的模压工艺来说，如果压出来的成品在形状、尺寸等方面误差很大，分型面上存在飞边、毛刺，对于密封都是很不利的。以橡胶O形圈为例，它是靠给定的压缩变形量来保证密封的，如果由于尺寸精度差而保证不了必要的压缩变形量，就会出现泄漏。此外，由于O形圈是以预拉伸状态安装于密封部位，当运动摩擦发热时，O形圈不是膨胀，而是收缩（拉伸状态下的橡胶受热收缩，称为焦耳效应），这也可能使工作时的压缩变形量减小而发生泄漏。因此，设计时必须严格控制尺寸精度，并应考虑到各种影响因素，例如，与密封件相
10、接触的零件的尺寸精度、表面粗糙度及纹理方向等。3.3 摩擦、磨损与润滑 摩擦和磨损是接触型动密封中必然存在的问题。接触型动密封的密封件与被密封件相接触，由于有相对运动而产生摩擦，导致发热和零件表面的磨损，这是引起泄漏及密封件损坏的主要原因。因此滑润液压与润滑剂的选择就成了密封设计中必须慎重考虑的问题。一般都选择自润滑方式，例如浸渍各种润滑剂的填料、浸渍石墨以及采用摩擦系数小的聚四乙烯等。当介质具有润滑性时，则用介质本身润滑。成型填料密封1 橡胶密封件表29.6-1为常用橡胶密封件的类型和适用条件。 表29.6-1 橡胶密封件的类型及适用条件名称图形适用条件表号及标准号O形胶密封圈工作介质：空气
11、、水、矿物油等p35MPa，6m/s t=-40200表29.6-3GB/T3452.1-1992旋转轴唇形密封圈（油封）工作介质：矿物油、润滑油等p0.03MPa，4m/s t=-3080表29.6-1416GB/T13871-1992Y形橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p和见表29.6-17 t=-4080表29.6-1819GB/T10708.1-1989活塞高低唇Y形橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p25MPa，0.5m/s t=-4080表29.6-20GB/T10708.1-1989活塞杆高低唇Y形橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p25MPa，0.5m/s t=-2080表29.6
12、-21GB/T10708.1-1989蕾形夹织物橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p和见表29.6-17 t=-4080表29.6-2021GB/T10708.1-1989V形夹织物橡胶组合密封圈工作介质：液体p和见表29.6-17 t=-4080表29.6-2223GB/T10708.1-1989鼓形夹织物橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p70MPa，0.5m/s t=-4080表29.6-24GB/T10708.2-1989山形橡胶密封圈工作介质：空气、矿物油p35MPa，0.5m/s t=-4080表29.6-24GB/T10708.2-1989橡胶防尘密封圈防尘表29.8-1012GB/
13、T10708.3-1989毡封油圈防尘，防油的油封，适用于线速度5m/s表29.8-946JB/ZQ4606-19861.1 O形橡胶密封圈O形橡胶密封圈有良好的密封性，它是一种压缩性密封圈，同时又具有自封能力，所以使用范围很宽，密封压力从1.3310-5Pa到400MPa的高压（动密封可达35MPa）。如果材料选择适当，温度范围为-60200。O形圈结果简单，成本低廉，使用方便，密封性不受运动方向的影响，因此，得到了广泛应用。O形圈的材料和使用范围见表29.6-2。1.1.1国标O形橡胶密封圈国标规定的尺寸系列见表29.6-3。 表29.6-2 O形密封圈材料的使用范围材料适用介质使用温度/
14、备注运动用静止用丁腈橡胶矿物油、汽油、苯8030120氯丁橡胶空气、水、氧8040120运动用应注意丁基橡胶动、植物油、弱酸、碱8030110永久变形大，不适用矿物油丁苯橡胶碱、动、植物油、水、空气8030100不适用矿物油天然橡胶水、弱酸、弱碱603090不适用矿物油硅橡胶高、低温油、矿物油、动、植物油、弱酸、弱碱-6026060260不适用蒸汽、运动部件避免使用氯磺化聚乙烯高温油、氧、臭氧10010150运动部位避免使用聚氨酯橡胶水、油603080耐磨、但避免高速使用氟橡胶热油、蒸汽、空气，无机酸、卤素类溶剂15020200聚四氟乙烯酸、碱、各种溶剂100260不适用运动部位表29.6-3
15、 O形橡胶密封圈的尺寸与公差（摘自GB/T3452.1-1992参照ISO3601/11998）内径截面直径d2d1极限偏差1.80.082.650.093.550.105.30.137.00.151.800.13*2.00*2.24*2.50*2.80*3.15*3.55*3.75*4.00*4.50*4.87*5.00*5.15*5.30*5.60*6.00*6.300.14*6.70*6.90*7.10*7.50*8.00*8.50*8.75*9.00*9.50*10.0*10.60.17*11.2*11.8*12.5*13.2*14.0*15.0*16.0*17.0*18.0*19.0
16、0.22*20.0*21.2*22.4*23.6*25.0*25.8*26.5*28.0*30.0*31.50.30*32.5*33.5*34.5*35.5*36.5*37.5*38.7*40.0*41.20.36*42.5*43.7*45.0*46.2*47.5*48.7*50.0*51.50.44*53.0*54.5*56.0*58.0*60.0*61.5*63.0*65.00.53*67.0*69.0*71.0*73.0*75.0*77.5*80.0*82.50.65*85.0*87.5*90.0*92.5*95.0*97.5*100*103*106*109*112*115*118*12
17、20.90*125*128*132*136*140*145*150*155*160*165*170*175*180*1851.20*190*195*200*206*212*218*224*230*236*243*250*2581.60*265*272*280*290*3001.60*307*315*3252.10*335*345*355*365*375*387*400*4122.60*425*437*450*462*475*487*500*5153.20*530*545*560*580*600*615*630*6503.80*670*聚四氟乙烯密封圈PTFE（聚四氟乙烯）复合材料是含有PTFE
18、的两种或两种以上不同性质或不同相物质共混、共聚或组合在一起构成的性能比其组成材料优异的一类新型复合材料。通过材料复合，既发挥了PTFE的优异特性，又克服了PTFE的冷流蠕变和不耐磨等缺点，使其具有减摩、耐磨、自润滑、耐蚀、耐热、耐老化、耐压缩、抗蠕变、尺寸稳定和线膨胀系数低等优点，并提高了导热性和硬度，降低了成本。国内外已用这种新型复合材料制成特殊工况用的密封件，比如高压、高温、高速、高真空、易燃易爆、有毒、强腐蚀性介质等，这些密封件广泛用于石油化工、化肥、农药、航空、航天及核工业上，常用作往复轴向运动的密封，如活塞和活塞杆的密封。既可用于干摩擦无油润滑的场合，又可在条件允许的情况下实行油润滑
19、。为增强PTFE复合材料密封件的弹性，必须与弹性体、压紧环、凸面座、凹面座、各种形式的金属弹簧进行结构组合，形成弹性致动密封。最常用的是金属弹簧致动，这是将螺旋形的平弹簧或圆金属丝弹簧置于密封圈内通过机械加工或模压制成的环形空间内，以保证密封件能产生高度的弹性和磨损自动补偿作用，从而形成优异的动密封。2.1 J形和L形聚四氟乙烯密封圈J和L形密封圈常用PTFE添加石墨、玻璃纤维、青铜、二硫化钼和各种金属氧化物，以改善并增强PTFE的各种性能。其特点是摩擦力小，能承受干摩擦；唇口和轴表面的磨损率低；温度适用范围为-50200；耐油耐蚀；密封性优良。例如用PTFE添加玻璃纤维等制作的L形密封圈用于
20、液压和气动活塞上。若添加15%玻璃纤维，就可使热膨胀系数下降1/2。L形密封圈可作单向或双向运动的活塞密封。J形密封圈用作活塞杆的密封，一般是将其安装在壳体上作为固定式密封，用来密封往复运动轴。密封圈的底夹在壳体的凹槽中，由压盖支承。唇端总是朝向正压侧，唇的内径与轴相接触，以便利用自紧密封原理实现密封，唇可以沿轴表面自由运动。2.2 U形密封圈以PTFE为基料再添加填料所制作的U形密封，可以安装在运动的活塞上，又可以作为固定密封安装在壳体上（图29.6-4）起密封作用，而不需要调整填料压盖。U形密封是平衡型密封，也就是在内径和外径上都密封，并配有支承环来保护密封（图29.6-4a），以防止在压
21、力作用下被压扁或扭曲。U形圈装在密封槽中，压环和唇之间间隙1.63mm，即至少为唇缘厚度的25%，使唇部不得接触压环，以便系统流体自由进入，从而可以利用自紧原理进行密封。压环的垂直腹板上的横向孔可以保证U形开口内的压力平衡。图b所示是用一个橡胶O形圈来增加静态和动态的接触力，以改进初始密封效果。 图29.6-4 U形密封圈的安装a）随活塞运动的U形密封图；b）带有O形圈的U形密封图2.3 V形密封圈用PTFE添加玻璃粉、石墨或二硫化钼等可以制作V形圈。V形圈以多个圈成组安装，有一个凸面座和一个凹面座（图29.6-5）。这样可以提高密封效果和使用寿命。图c表示用波形弹簧增加自动接触力，从而起到预
22、加载荷的作用并自动补偿V形圈的磨损。 表29.6-5 V形密封圈及部件a）V形圈组件，b）凸面座和凹面座；c）带波形弹簧的V形圈和组件唇的截面内侧轮廓线为曲线，外侧轮廓线为直线，从而使得两个相邻环之间为点接触，以得到较高的挠性。唇的曲线使得套装在一起的密封圈形成单线接触，从而迫使各密封圈以最小的摩擦靠着相邻圈的45斜边产生挠曲。凹面座的作用是防止压力升高时密封圈变形，凸面座有助于唇自动起作用，并在承受压力时产生可靠的密封。适宜的弹簧尺寸，应使密封圈圆周长度上的平均载荷为1827N/cm。每套填料密封组件中V形圈的数量取35个。2.4其他密封圈图29.6-6为碳氟密封是用PTFE添加石墨、二硫化
23、钼等混合物制成。这种材料的耐磨性是纯PTFE的上百倍。运动寿命比硅橡胶密封长。适应温度范围-40200，密封压力达70MPa。 图29.6-6 用于往复运动轴的碳氟密封该密封用于往复轴的密封。密封内装有圆形和V形截面的各种机械弹簧（可用不锈钢带），有敞开的也有PTFE复合材料包起来的。密封在安装时必须使弹簧受到压缩，从而可以在无压力时形成初始密封。因其具有自密封机理，故密封效能随着压力的增加而增强。密封嵌入时应使C形套的开口总是面对系统压力一侧，以形成自紧式密封。敞形式的弹簧材料应根据流体的腐蚀性来选材。当采用金属簧时，可用O形环弹性体来替代。环槽密封反PTFE复合材料制成各种各样的有小槽的垫
24、板，并与其他弹性挤压型密封件组成组合环槽密封，见图29.6-7，PTFE复合材料垫板密封接触面，带有小锯齿槽。这些环向的小槽形成许多类似迷宫的单个隔室，使每一道槽都产生压力降，从而将总压力分割为一连串的由环槽产生的压差，微小的沟槽象储存有少量润滑液的储存器，使密封元件经常处在液膜上运行，从而减小了摩擦与磨损。 图29.6-7 小槽型密封结构形式硬填料密封圈用金属、石墨、填充四氟乙烯等制成的密封填料称为硬填料密封。它比软填料密封具有更高的耐热、耐压和高速性能，广泛用于压缩机、柱塞泵等设备的往复密封和旋转密封。为了能补偿磨损和适应轴的跳动，硬填料密封一般采用分瓣式、开口式或唇型式的结构形式。硬填料
25、密封是借助于圈簧或气体的压力差使密封圈（分瓣式、开口式或浮动式）贴附在活塞杆或填料盒上，以获得自紧密封。一般根据气体压差、气体性质对密封要求的高低、机器结构的不同和使用上的习惯选用不同类型的密封圈。3.1 分瓣式硬填料密封3.1.1低压三瓣密封圈图29.6-8所示为低压三瓣密封圈的构造及其装配情况。该密封圈是由三块单向斜口圆弧块拼接而成，它利用在外圆装设的圈簧压紧在活塞杆上。每组有两道密封圈，斜口错开布置，并用圆柱销相互固定，以防止走位。根据密封装置的工作条件，多的可由八组组成。由于密封圈为单向斜口形式，因而它对活塞杆的单位压力不均匀，锐角一方单位压力较大，故在运转中磨损也较大。密封圈磨损后，
26、在相邻两瓣接口处不可避免地要出现缝隙，无法阻止气体的泄漏。所以，低压单斜三瓣式密封圈只适用于压差在1.0MPa以下的工作条件，它是一种已标准化的密封圈。三瓣斜口密封圈主要尺寸及加工精度见表29.6-42。 表29.6-42 三瓣斜口密封圈主要尺寸及加工精度 （mm）dBDD0选用弹簧公称尺寸公差公称尺寸公差25+0.02370.0150.05540460.53.51003045520.53.510035+0.02750600.53.51114055700.53.512345860780.53.51365070870.84.819555+0.03075980.84.820860801050.84
27、.822365851120.84.823670901200.84.8249801051400.84.8289图29.6-8 低压三瓣斜口密封圈1圆柱销；2圆柱销孔；3弹簧3.1.2 中压三、六瓣密封圈 当压力在110MPa时，多样用图29.6-9所示的三、六瓣密封圈。其密封装置中每组密封由两道密封圈组成，一道位于高压侧的密封圈是三瓣式，另一道位于低压侧的密封圈为六瓣式。接口错开，并用销钉相互固定，各自用弹簧圈箍紧在活塞杆上。各密封圈在装配时的径向缝隙保留约1.52mm，用以补偿密封圈的磨损。六瓣式密封圈的内三瓣的径向缝隙，在轴向被第一圈三瓣式密封圈的端面挡住，在径向由外三瓣封严。三、六瓣密封圈
28、的主要尺寸和加工精度见图29.6-10和表29.6-43。分瓣式平面型填料密封，除上述两种标准型外，还有几种非标准型式，见表29.6-44。 图29.6-9 中压三、六瓣密封装置a）六瓣式；b）三瓣式1圆柱销；2圆柱销孔；3弹簧图29.6-10 三、六瓣密封圈零件图a）三瓣式；b）六瓣式表29.6-43 三、六瓣密封圈尺寸及加工精度 （mm）dDB选用弹簧公称尺寸公差公称尺寸公差25+0.0235070.0150.0551.50.53.512330550.53.512335+0.027600.53.512640650.53.5147457080.84.819550750.84.820855+0
29、.030800.84.822360900.84.824965950.84.8266701000.84.8289801100.84.830790+0.0351209215.533510013015.536411014015.539412015015.5420130+0.04016015.5449dDBd1选用弹簧公称尺寸公差公称尺寸公差公称尺寸公差25+0.0235070.0150.0551.53+0.020.53.512330500.53.512335+0.027600.53.513340650.53.5147457084+0.0290.84.819550750.84.820855+0.030
30、800.84.822360900.84.824965950.84.8266701000.84.8289801100.84.830790+0.0351209215.533510013015.536411014015.539212015015.5420130+0.04016015.5449表29.6-44 非标准分瓣式平面密封圈名称结构简图说明楔密圈 小块封切口布置合理，间隙小，严密性好，泄漏量只相当于标准型式的1/2楔密圈 四块封比切断开口的强度好，适合于做石墨密封圈肩接封斜榫密圈利用斜肩使箍紧弹簧产生轴向分力：简化结构，榫结构遮断泄漏通道，每级只需一个圈，轴间尺寸小。但榫易折断，接合面不便研磨
31、，主要制造石墨密封圈金属密封圈金属密封圈4.1 金属空心O形圈金属空心O形圈，是用薄壁铜管、不锈钢管、镍合金管或蒙乃尔合金管焊成的高精度环形圈。根据不同要求，O形圈表面可以镀金、银、铂、铜、镍等或涂氟塑料等。空心的目的在于调节管内的压力来改善密封性能。其密封特点是： 使用温度范围广（-2701000）； 使用压力范围广从1.3310-16MPa的超真空到300MPa以上的高压（甚至可达2000MPa）；可在橡胶O形圈不能使用的气体和液体（例如有机溶剂）中使用。金属空心O形圈的应用范围很广，例如用作高温发动机、高压成型机、真空容器、原子能反应堆等设备上的静密封。4.1.1金属空心O形圈的分类金属
32、空心O形圈有基本型、开孔型和充气型三种：1）基本型金属空心O形圈（图29.6-19a）这种圈的空心腔内为常压，是靠空心来保持较大的弹性，压紧力不能过大，适用于真空到7MPa的范围内使用。2）开孔型金属空心O形圈（图29.6-19b）它是在基本型金属空心O形圈的内侧或外侧钻一些小孔，使管内腔与介质相通。当流体的压力升高时，管内腔的压力亦随之增大，从而使密封面上的压紧力随流体压力的变化而变化。这种自紧作用，大大提高了密封效果，这种密封圈可用于7MPa以上的压力部位的密封。3）充气型金属空心O型圈（图29.6-19c）在金属圈的内部封入惰性气体，封压的大小常由管壁厚度来决定，其气体压力有3.5MPa
33、，7MPa，10.5MPa几种。这种金属圈适用于高温密封，因其材料不同，耐温性能亦有高低。就镀软镍的金属空心O形圈而言，其最高使用温度可超过815。金属空心圈除常用O形截面外，还有棱形和双棱形，如图29.6-20所示。图29.6-20a是椭圆形空心圈，其密封作用是靠圈的强力弹性与槽壁紧密接触来实现。图29.6-20b是棱形空心圈，它是靠上下两条棱边进行密封，其压扁度比标准空心圈要小，以10%为宜。图29.6-20c是双棱形空心圈，也是靠上下两条棱边进行密封，其安装槽较宽，压扁度小于10%。金属空心O形圈常用的密封结构见图29.6-21。 图29.6-19金属空心O形圈的标准型式a）基本型金属空
34、心O形圈；b）开孔型金属空心O形圈；c）充气型金属空心O形圈图29.6-20 金属空心圈的截面形状a）椭圆形空心圈；b）菱形空心圈；c）双菱形空心圈图29.6-21金属空心O形圈的常用密封结构4.1.2 金属空心O形圈的选用金属空心O形圈是靠空心圈的变形（压扁）所产生的回弹力，使密封面上产生一定的应力，此应力使空心圈的材料屈服，吻合密封槽上的凹凸之处，使圈和槽的密封面严密贴合实现密封。如果金属空心O形圈的密封表面粗糙，存在裂纹、划伤、碰伤等缺陷，其材料的屈服变形量很小，不足以填补所有缝隙和凹凸不平之处时，必然会发生泄漏。要做到有效地密封，必须保证圈和槽的密封表面的粗糙度。密封液体时，槽表面的粗
35、糙度要求Ra在1.61.8m，以下，密封气体和挥发性液体时，Ra不应高于0.4m。而对于密封那些贵重、稀有、剧毒气体和轻质液体时，其密封表面的粗糙度应当更低一些。此外，空心圈的壁厚也是影响密封性的重要因素之一。用于密封气体及易挥发液体，可选用较厚的管子。安装时，空心圈的压缩量一般为20%30%。选择金属空心O形圈通常是根据介质的工作温度、工作压力和物理、化学性质（腐蚀性、放射性、易燃性、挥发性、毒性、粘度、密度和渗透性等）。选择的内容有：环的材料，是否有镀层或涂层，所采用的形式等。4.2 椭圆形密封圈图29.6-22所示为椭圆形密封圈，由塑性金属（例如紫铜）制成，该类密封圈适应各种介质，具有生产成本低、密封可靠及适用性广等优点。椭圆形密封圈受压后的密封作用是靠密封材料屈服后填满法兰密封面的微观不平度来实现的。密封圈开始与法兰接触的是一条圆线，由于密封圈材料相对法兰来说是塑性
