格莱圈—斯特封规格表
方型格莱圈(孔用)
D
d
h
D
d
h
D
d
h
D
d
h
8
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2.2
10
5.1
2.2
14
9.1
2.2
15
7.5
3.2
16
11.1
2.2
16
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18
13.1
2.2
18
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20
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2.2
20
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3.2
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3.2
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28
20.5
3.2
28
17
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30
22.5
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30
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3.2
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200
179
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8.1
方型斯特封(轴用)
d
D
h
d
D
h
d
D
h
d
D
h
4
8.9
2.2
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9.9
2.2
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19.9
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474
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阶梯斯特封(轴用)
d
D
h
d
D
h
d
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阶梯格莱圈(孔用)
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材 质:聚四氟乙烯PTFE+丁晴橡胶NBR/氟橡胶FKM
工作压力:≤40Mpa,工作温度:-50℃~200℃(取决于O型圈的材质,NBR材质使用极限温度100℃,耐
高温材质FKM使用极限温度200℃)往返运动速度≤4m/s。
一:1聚四氟乙烯(PTFE)
以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,已在化工、石油、纺织、电子电气、医疗、机械等领域获得了广泛应用。 # }4 f0 U$ `* E) P) u
0 V6 s' m+ L/ V- l$ {在氟塑料中聚四氟乙烯(PTFE)的消耗量最大,用途最广,是氟塑料中的一个重要品种。PTFE具有优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,有“塑料王”之美称。该材料最早是为国防和尖端技术需要而开发的,而后逐渐推广到民用,其用途涉及航空航天和民用的许多方面,目前在其应用领域已成为不可或缺的材料。
2; y% v' {! D# p& B。.G* bPTFE的性能特点 7 z; |& v [% e7 @. e; N
PTFE是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物,是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物,其密度为2.2g/cm3,吸水率小于0.01%。它的化学结构与PE相似,只是聚乙烯中的全部氢原子都被氟原子所取代。由于C-F键键能高,性能稳定,因而其耐化学腐蚀性极佳,能够承受除了熔融的碱金属、氟化介质以及高于300℃的氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水),以及强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用;PTFE分子中F原子对称,C-F键中两种元素以共价键结合,分子中没有游离的电子,使整个分子呈中性,因此它具有优良的介电性能,而且其电绝缘性不受环境及频率的影响。它的体积电阻大于1017健m,介电损耗小,击穿电压高、耐电弧性好,能在250℃的电气环境下长期工作;因PTFE分子结构中没有氢键,结构对称,所以它的结晶度很高(一般结晶度为55%~75%,有时高达94%),使PTFE 耐热性能极好,其熔融温度为324℃,分解温度为415℃,最高使用温度为250℃,脆化温度为-190℃,热变形温度(0.46MPa条件下)为120℃。PTFE的力学性能良好,其拉伸强度为21~28MPa,弯曲强度为11~14MPa,伸长率为250%~300%,对钢的动静摩擦系数均为0.04,比尼龙、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系数都小.纯PTFE强度低、耐磨性差以及耐蠕变性不好,通常要在PTFE聚合物中添加一些无机颗粒,如石墨、二硫化钼、三氧化二铝、玻纤、碳纤维等来提高其力学性能;也可利用与其他聚合物如聚苯酯(PHB)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚全氟(乙烯/丙烯)共聚物(PFEP)等共混的方法来扩展其阻尼温度范围,提高其耐蠕变性。
+ u7 U- T8 G# F+ Z6 o5 N3.1 j a( U! t1 l" F8 ^PTFE的用途
' G" e, m5 A/ o4 g! kPTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。
1、防腐蚀性能的应用
/ I1 k* H4 j7 `4 g/ t9 o1 m 由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷,难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境,由此造成的损失相当惊人。而PTFE材料以其卓越的耐腐蚀性能,业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括:输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管,轧钢机高压油管,飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道,精馏塔、热交换器,釜、塔、槽的衬里,阀门等化工设备。
密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高,使用温度高于100℃的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件,玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件,轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。 2、低摩擦性能在载荷方面的应用
, ?0 h8 M5 e3 ?# w3 D: g2 c, G; ?, z& D; x, ~由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑,比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污,这就使填充PTFE材料成为机械设备零件无油润滑(直接承受载荷)的最理想材料。这是因为该材料的摩擦系数是已知固体材料中最低的。其具体用途包括用于化工设备、造纸机械、农业机械的轴承,用作活塞环、机床导轨、导向环;在土木建筑工程广泛用作桥梁、隧道、钢结构屋架、大型化工管道、贮槽的支承滑块,以及用作桥梁支座和架桥转体等。
0 ?, H. [, A" ~; j9 c% ]( |' o3、在电子电气方面的应用
/ Z' m5 F( G0 U; y+ C. {PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线,以用于微型电机、热电偶、控制装置等;PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料,也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一;利用氟塑料薄膜对氧气透过性大,而对水蒸汽的透过性小的这种选择透过性,可制造氧气传感器;利用氟塑料在高温、高压下发生极向电荷偏离现象的特性,可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光导纤维。
& m& u2 ~( `$ j2 P0 B! V; L& x( A+ p/ K2 U4、在医疗医药方面的应用
6 U* ?! Q1 m( a% p7 k$ r' r$ r: [ @8 N5 L7 x" h+ Y5 a/ |膨体PTFE材料是纯惰性的,具有非常强的生物适应性,不会引起机体的排斥,对人体无生理副作用,可用任何方法消毒,且具有多微孔结构,从而可用于多种康复解决
,包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。 5、防粘性能的应用
7 u1 k j- o7 G- Q) O# S3 b$ WPTFE材料具有固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质,同时还具有耐高低温优良的特性,从而使其在诸如制造不粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种:把PTFE部件或薄片安装在基体上,以及把PTFE涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。
* q3 g! ^4 J& h" e! w0 R" q' r3 l. m2 ?7 \' l随着材料应用技术的不断发展,PTFE材料的三大缺点:冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服,从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。
二.丁腈橡胶NBR:
丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶,具有良好的耐油性、耐磨性、耐老化性和气密性,但耐臭氧性、电绝缘性和耐寒性都比较差。(对矿物油、动植物油脂、脂肪烃有优良的耐蚀性,广泛用于接触汽油及其它油类设备,能耐碱和非氧化性稀酸腐蚀,不耐氧化性酸{硝酸、铬酸}、芳烃、脂、酮、醚、卤代烃的腐蚀,故很少用作机械密封的辅助密封“O”型圈的材质)
适用温度:-40℃~120℃。粉末丁腈橡胶(PNBR):符合不同用途开发的新产品。
2、三元乙丙橡胶:是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物(机械密封“O”型圈几乎不用 此材质)
3、氟橡胶(FPM2602、F26):具有耐高温、耐油、耐强酸、强碱和强腐蚀性介质(机械密封“O”型圈的常用材料)
适用温度:-7℃~175℃
4、丁基橡胶HR :机械密封“O”型圈几乎不用 此材质
机械密封“O”型圈常用材料:氟橡胶(FKM)、全氟橡胶(FFKM)、丁腈橡胶(NBR)、双层PTFE包覆的氟橡胶、双层PTFE包覆的乙丙橡胶、柔性石墨
注:PTFE:聚四氟乙烯,耐热、耐油、耐腐蚀较好
适用温度:-150℃~250℃
1、液压缸有杆腔和无杆腔存有气体而产生的低速爬行,可通过反复运行液压缸达到排气的目的,必要时在管路或液压缸的两腔设置排气装置,在液压系统工作时进行排气。
2、液压缸
间隙不当产生的低速爬行,可正确设计液压缸内部活塞和缸体、活塞杆和导向套之间的滑动配合间隙,理论上的配合间隙为H9/N或H9/f8,也有H8/f8的;根据本作者的经验,液压缸的缸径和杆径由小到大,如都按此来设计配合间隙,对于较大缸径(≥200mm)和杆径(≥140mm)的配合间隙就显得间隙过大,实际应过程中,这类液压缸的低速爬行现象较小缸径的液压缸出现的多,国外此类液压缸滑动面的配合间隙一般设计为0.05mm∽0.15mm,从实际比较的结果来看,液压缸的低速爬行问题明显改善。因此对大缸径的液压缸建议选用这种方法。
3、液压缸内导向元件摩擦力不均匀产生的低速爬行,建议优先采用金属作为导向支撑,如QT500-7、ZQAL9-4等,如采用非金属支撑环,建议选用在油液中尺寸稳定性好的非金属支撑环,特别是热膨胀系数应小,另外对支撑环的厚度,必须严格控制尺寸公差和厚度的均匀性。
4、对于密封件材质问题引起的液压缸低速爬行,建议在工况允许的条件下,优先采用以聚四氟乙烯作为密封的组合密封圈,如常用的格莱圈、斯特封等等;如选唇口密封,建议材料优选丁晴橡胶或类似材料的密封件,其跟随性较好。
5、零部件加工精度的影响问题,在液压缸的制造过程中应严格控制缸体内壁和活塞杆表面加工精度,特别是几何精度,尤其直线度是关键,在国内加工工艺中,活塞杆表面的加工基本上是车后磨削,保证直线度问题不大,但对于缸体内壁的加工,其加工方法很多,有镗削—滚压、镗削—珩磨、直接珩磨等,但由于国内材料的基础水平较国外有差距,管材坯料直线度差,壁厚不均匀、硬度不均匀等因素,往往直接影响缸体内壁加工后的直线度,因此建议采用镗削—滚压、镗削—珩磨工艺,如直接珩磨,则必须首先提高管材坯料的直线度。
除上述方法外,液压缸的缸体壁厚在允许的情况下,安全系数尽量选大一些,使缸体厚壁增加,特别是高压工况下使用的油缸,以减小油压下的缸体变形,变形后的缸体也会引起液压缸低速爬行。