密封的功能就是阻止泄漏,有效阻止泄漏是對密封裝置的首要要求。密封性反映對泄漏的控制水平。對運動密封而言,摩擦力是一個與運動質量有關的重要因素。而密封和摩擦總是互相制約。一般地說提高密封性會帶來摩擦力的增加,摩擦力增加直接導致運動能力與質量的降低;並且摩擦力會加速密封的磨損。摩擦力還可能成為低壓系統負載的主要內容。密封的耐性能力反映了可以密封的工作介質的最高壓力,是液壓氣動密封的重要指標。
對密封的基本要求可以歸納為:
1)密封性能。
2)摩擦性能。
3)耐壓性能。
4)壽命。
5)安裝性能。
6)經濟性。
上述密封性能、摩擦性能、耐壓性能是獨立的性能,這三項性能的組合就得到了密封件的綜合性能;綜合性能的保持時間,就是密封件的壽命;實際設計中安裝性能與經濟性也應作為一項重要的指標。
密封的綜合性能不僅與密封件本身的性能有關,而且還與密封件的多項使用條件有關,所以考察密封性能,既要看密封件或密封件組合本身的性能,稱為單體性能,還要看密封件裝入液壓、氣動元件內以後的實際密封性能,稱為實際密封性能。
密封件單體性能有以下幾項:
1、摩擦力
摩擦力是與運動性能有關的特性,運動用密封的摩擦力分為靜摩擦力(始動摩擦力)和動摩擦力(滑動摩擦力)兩種。摩擦力受滑動表面的粗糙度、滑動速度以及工作壓力、密封潤滑狀態、放置時間等諸多因素的影響,容易產生很大的變化。摩擦力計算比較困難,應由實驗得到。靜摩擦力受多種因素影響,測量誤差比較大,測量值只能作為參考。與之相比,動摩擦力能獲得較穩定的、有重要性的測量值。
2、耐磨性
耐磨性是對密封壽命影響很大的特性,與摩擦性能一樣,它受多種因素影響。特別是氣動用密封,潤滑狀態較差,耐磨性成為壽命的主要指標。對用合成橡膠或合成樹脂製成的密封而言,根據材料的耐磨性基本可以評價密封件的耐磨性。但不一定完全與密封實際使用中的結果一致,因為使用中還有許多影響磨損的因素。所以說對密封件製品的耐磨性評價,以密封在元件中實際使用時的耐磨性更有意義。
3、耐偏心性
在動密封中,由於元件偶合面的配合公差,會產生間隙。這一間隙在載荷和振動的情況下,會造成軸偏心,影響密封性能。為此,密封件對這樣的偏心也必須保證足夠的補償性能。另外,低溫時由於合成橡膠制密封件的彈性降低,導致對偏心的跟隨補償能力降低,溫度越低這種現象越嚴重,所以耐偏心性還可反映低溫時的密封性能。
4、接觸應力
密封件靠一定的接觸應力保證密封,密封件在變形條件下必須保證足夠的彈性力。接觸應力決定油膜形狀,對密封性能和摩擦、運動性能都有參考價值。
密封件實機性能應該考察:
1、密封性能
密封性能是密封件與密封裝置最重要的要求。密封圈處的泄漏量是衡量密封性能的指標。影響密封性能的不僅是密封件,而是各種密封安裝后,與密封偶合面各種要素組合后的整個密封裝置。
2、耐偏心性能
這裡是考慮了實際間隙跳動以後,並施以一定偏心載荷的耐偏心性能。
3、摩擦力(最低工作壓力)
實際應用中的摩擦力大小是用最低工作壓力來評價的。對往複動密封而言,啟動摩擦力大於動摩擦力,較為複雜,並且影響啟動性能。用最低啟動工作壓力衡量密封摩擦力具有實際意義。所以,對於動密封一般是給定最低工作壓力。
4、綜合性能
綜合性能要求密封裝置在指定的工作條件下,滿足上述各項性能要求,並工作一定時間,所以這一指標同時反映了密封一般是給定最低工作壓力。