密封设计手册

第1章 密封技术基础

1.1 概述

1.2 密封的分类

1.2.1 静密封的分类、特点及应用

1.2.2 动密封的分类、特点及应用

1.3 密封的选型

1.4 密封材料

1.5 加工工艺

第2章 机械密封

2.1 机械密封的基本结构、工作原理和特点

2.1.1 机械密封的基本结构、工作原理

2.1.2 机械密封的基本类型

2.1.3 机械密封的特点

2.2 机械密封的计算

2.2.1 端面液膜压力

2.2.2 载荷系数

2.2.3 端面比压

2.2.4 几何参数计算

2.2.5 pv值

2.2.6 摩擦功率

2.3 机械密封结构设计

2.3.1 机械密封的设计步骤

2.3.2 机械密封的结构选型

2.3.3 机械密封的主要零件

2.4 机械密封常用材料及选择

2.4.1 密封副材料及选择

2.4.2 辅助密封材料及选择

2.4.3 弹簧和波纹管材料及选择

2.4.4 金属构件材料

2.4.5 典型工况下机械密封材料选择

2.5 机械密封的典型结构

2.5.1 泵用机械密封

2.5.2 压缩机用机械密封

2.5.3 工艺设备用机械密封

2.6 机械密封辅助系统

2.6.1 冲洗

2.6.2 冷却

2.6.3 过滤

2.6.4 润滑

2.7 机械密封技术的新进展

2.7.1 流体阻塞密封技术

2.7.2 表面改形密封技术

2.7.3 控制平衡比密封技术

2.7.4 平行面密封技术

2.7.5 多端面密封技术

2.7.6 组合密封技术

2.7.7 可控机械密封

第3章 液压、气动密封

3.1 液压、气动密封概述

3.1.1 液压、气动密封类型

3.1.2 液压、气动工作介质

3.1.3 液压、气动密封用材料

3.2 液压密封

3.2.1 对液压密封的基本要求

3.2.2 弹性体密封的基本原理

3.3 气动密封

3.3.1 对气动密封的基本要求

3.3.2 气动密封典型唇口结构

3.3.3 常见气动密封型式及特点

3.3.4 无油润滑气动密封

3.4 O形密封圈

3.4.1 O形圈的密封机理

3.4.2 旋转运动用O形密封圈

3.4.3 O形密封圈的材料

3.4.4 O形密封圈的设计

3.5 唇型密封圈

3.5.1 V形密封圈

3.5.2 Y形密封圈

3.5.3 蕾形密封圈

3.5.4 U形密封圈

3.5.5 J形与L形密封圈

3.6 组合式密封圈

3.6.1 鼓形和山形密封圈

3.6.2 同轴密封圈

3.6.3 旋转格来圈

3.7 旋转轴唇型密封圈

3.7.1 密封原理

3.7.2 油封结构

3.7.3 油封材料

3.7.4 油封的选择与设计

3.7.5 旋转轴用防尘密封圈

第4章 其他密封

4.1 垫片密封

4.1.1 垫片密封作用原理

4.1.2 垫片的分类

4.1.3 常用垫片类型与应用

4.1.4 管道法兰垫片选择

4.1.5 垫片的重要性能

4.2 填料密封

4.2.1 基本结构

4.2.2 填料的分类、材料和结构

4.2.3 软填料密封的原理

4.2.4 软填料密封类型与结构特点

4.2.5 软填料密封计算

4.2.6 毛毡密封型式

4.3 胶密封

4.3.1 密封胶的分类

4.3.2 密封胶的性能

4.3.3 常用密封胶的种类

4.3.4 密封胶的密封机理

4.3.5 液体密封胶的选用

4.3.6 密封胶的涂胶工艺

4.4 迷宫密封

4.4.1 迷宫密封的密封机理

4.4.2 迷宫式密封槽型式及尺寸

4.5 螺旋密封

4.5.1 螺旋密封的密封机理

4.5.2 螺旋密封方式、特点及应用

4.5.3 螺旋密封设计要点

4.5.4 矩形螺纹的密封计算

4.6 磁流体密封

4.6.1 磁流体的性质

4.6.2 磁流体密封的工作原理

4.6.3 磁流体密封的材料

4.7 高压密封

4.7.1 平垫密封

4.7.2 卡扎里密封

4.7.3 楔形密封

4.7.4 伍德密封

4.7.5 B形、C形环密封

4.7.6 三角垫密封

4.7.7 平垫自紧密封

4.7.8 空心金属O形环密封

4.7.9 八角垫密封和椭圆垫密封

第5章 密封件

5.1 油封皮圈、油封纸圈

5.2 圆橡胶、圆橡胶管密封(JB/ZQ4609-1997)

5.3 毡圈油封

5.4 Z形橡胶油封(JB/ZQ4075-1997)

5.5 O形橡胶密封圈

5.5.1 液压、气动用O形橡胶密封圈尺寸及公差(GB/T3452.1 -2005)

5.5.2 液压、气动用O形圈径向密封沟槽尺寸(摘自GB/T3452.3 -2005)

5.5.3 O形圈轴向密封沟槽尺寸(GB/T3452.3 -2005)

5.5.4 沟槽和配合偶件表面的表面粗糙度(GB/T3452.3 -2005)

5.5.5 O形橡胶密封圈用挡圈

5.6 旋转轴唇型密封圈(GB13871-1992)2645.7 VD形橡胶密封圈(JB/T6994-1993)

5.8 单向密封橡胶密封圈(GB/T10708.1 -2000)

5.8.1 单向密封橡胶密封圈结构型式及使用条件

5.8.2 活塞杆用短型(L1)密封沟槽及Y形圈

5.8.3 活塞用短型(L1)密封沟槽及Y形圈

5.8.4 活塞杆用中型(L2)密封沟槽及Y形圈、蕾形圈

5.8.5 活塞用中型(L2)密封沟槽及Y形圈、蕾形圈

5.8.6 活塞杆用长型(L3)密封沟槽及V形圈、压环和塑料支撑环

5.8.7 活塞用长型(L3)密封沟槽及V形圈、压环和弹性密封圈

5.9 YX形密封圈

5.9.1 孔用YX形密封圈(JB/ZQ4264-1997)

5.9.2 轴用YX形密封圈(JB/ZQ4265-1997)

5.1 0双向密封橡胶密封圈(GB/T10708.2 -2000)

5.1 1往复运动用橡胶防尘密封圈(GB/T10708.3 -2000)

5.1 1.1 A型防尘圈

5.1 1.2 B型防尘圈

5.1 1.3 C型防尘圈

5.1 2同轴密封圈(GB/T15242.1 -1994)

5.1 2.1 活塞杆密封用阶梯形同轴密封件

5.1 2.2 活塞杆密封用方形同轴密封件

5.1 3车氏组合密封

5.1 3.1 使用范围

5.1 3.2 密封材料

5.1 3.3 直角滑环式组合密封

5.1 3.4 脚形滑环式组合密封

5.1 3.5 齿形滑环式组合密封

5.1 3.6 C形滑环式组合密封

5.1 3.7 TZF型组合防尘圈

5.1 4气缸用密封圈(JB/T6657-1993)

5.1 4.1 气缸活塞密封用QY型密封圈

5.1 4.2 气缸活塞杆密封用QY型密封圈

5.1 4.3 气缸活塞杆用J型防尘圈

5.1 4.4 气缸用QH型外露骨架橡胶缓冲密封圈

5.1 5密封圈材料

5.1 5.1 O形密封圈材料(HG/T2579-1994)

5.1 5.2 真空用O形橡胶圈材料(HG/T2333-1992)

5.1 5.3 耐高温润滑油O形圈材料(HG/T2333-1992)

5.1 5.4 耐酸用O形橡胶圈材料(HG/T2181-1991)

5.1 5.5 往复运动密封圈材料(HG/T2810-1996)

5.1 5.6 旋转轴唇型密封圈橡胶材料(HG/T2811-1996)

5.1 6管法兰用非金属平垫片

5.1 6.1 平面管法兰(FF)用非金属平垫片(GB/T9126-2003)

5.1 6.2 突面管法兰(RF)用Ⅰ型非金属平垫片(GB/T9126-2003)

5.1 6.3 突面管法兰(RF)用Ⅱ型及凹凸面管法兰(MF)和榫槽面管法兰(JG)用非金属平垫片(GB/T9126-2003)

5.1 6.4 管法兰用非金属平垫片技术条件(GB/T9129-2003)

5.1 7钢制管法兰用金属环垫(GB/T9128-2003)

5.1 8管法兰用缠绕式垫片

5.1 8.1 缠绕式垫片型式、代号及标记(GB/T4622.1 -2003)

5.1 8.2 管法兰用缠绕式垫片尺寸(GB/T4622.2 -2003)

5.1 9管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片(GB/T13404-1992)

5.2 0管法兰用金属包覆垫片(GB/T15601-1995)

参考文献

在机械设备中密封的功能是防止泄漏。起密封作用的零件称为密封件，简称密封。密封件是机械产品中应用最广的零部件之一。在石油、石化、化工等的生产、加工、储运乃至销售环节，常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、有毒有害和腐蚀等危险因素，机器及设备在使用中工作介质和润滑油的"跑、冒、滴、漏"，给生产带来了极大危害。

设备中的工作介质或润滑剂的泄漏，会造成浪费并污染环境，泄漏到环境中的物质一般难以回收，严重污染了空气、水以及土壤。例如，很多化工厂区气味难闻，烟雾弥漫，对环境造成严重污染，严重危害职工的身体健康;易燃、易爆、剧毒、腐蚀性、放射性物质的泄漏，有可能发生着火、爆炸、中毒等事故，造成厂毁人亡，会危及人身及设备的安全;环境中的气体、灰尘、水等进入机械设备内会导致轴承、齿轮等过早地磨损报废，混入化工装置内会影响化工产品纯度;流体机械内部泄漏会影响容积效率等。随着生产装置的大型化，生产工艺向高温、高压、高速的方向发展，出现泄漏的机会越来越多，发生事故的危险越来越大，造成的经济损失也越来越大。往往一处管线、一台设备的泄漏就有可能导致一片油井、一套装置，乃至全厂停产，还极可能会引起火灾、爆炸，造成人员伤亡等重大事故发生。因此，密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。密封的设计、制造所存在的问题已逐步引起人们的高度重视。

目前可供参阅的书籍和文献很欠缺，没有系统介绍各种密封设计的手册供设计和管理、施工人员使用、查阅。基于此现状，本书从机械设计的实用性出发，详细、系统地阐述了机械密封、液压与气动密封、垫密封、填料密封、胶密封、迷宫密封、螺旋密封、磁流体密封、高压密封等各种常见密封的密封原理、基本结构、特点、使用性能、适用条件，并从理论上介绍了如何根据使用条件，合理地选择密封材料、密封型式，正确进行密封结构的设计。书中还给出了各种标准密封件，为设计人员选用提供了方便。本书可供机械设计人员和施工技术人员使用，也可供高等院校机械类专业教师、学生使用。

本书由付平、常德功主编，汪传生、周桂莲、吴俊飞副主编。第1、2章由付平编写，第3章由付平、常德功编写，第4章由汪传生、吴俊飞、栾德玉编写，第5章由付平、周桂莲、邹玉静编写。

由于编者水平所限，书中难免存在不当之处，敬请广大读者批评指正。

《密封设计手册》从机械设计的实用性出发，详细、系统地阐述了机械密封、液压与气动密封、垫密封、填料密封、胶密封、迷宫密封、螺旋密封、磁流体密封、高压密封等各种常见密封的原理、基本结构、特点、使用性能、适用条件，并介绍了如何根据使用条件，合理地选择密封材料、密封型式，正确进行密封结构的设计。另外，书中还给出了符合国家标准的各种密封件，方便读者选用。《密封设计手册》适用于机械设计人员和工程施工技术人员，也可供高等院校机械类专业教师、学生学习、查阅和参考。