密封设计规范

1、密封设计规范目录目录-参考资料- 21.目的-目的2.服务范围- 33.密封概述- 33.1垫片静态密封- 33.1.1垫片密封结构和原理- 33.1.2垫片的密封机理和选择- 33.1.3法兰垫片密封压缩类型- 43.2密封胶静态密封- 53.2.1密封胶密封结构和原理- 53.2.2密封剂密封压缩类型- 63.3成型填充密封- 63.3.1非金属o形密封圈的密封结构机理- 63.3.2非金属o形密封圈故障模式- 203.3.3其他样式的密封圈- 253.3.4金属中空o形密封圈- 254密封试验- 25参考资料：1)机械设计手册第5版。化学工业出版社2)机械设计图北京。化学工业出版社。20

2、003)国家标准gb 700-86、gb 4208和其他密封标准4)1.目的：统一电池组盒的密封设计标准，便于开发人员进行密封结构设计。2.服务范围：标准适用于天津市泽威动力有限公司电力电池开发部开发的电池组系统。3.窗台概述：电池组外壳密封主要使用三大类别：垫片静态密封、密封剂静态密封、成型填充(静态)密封。3.1垫片静态密封。垫片密封主要是橡胶垫结构，特定橡胶垫的规格应根据盒子的机理定型。3.1.1垫片密封结构和原理将缓冲式非亲油、亲水、耐压力的小泡沫材料、硅材料和橡胶材料放置在上下电池组盒的配料面上，用上下盒密封。3.1.2垫片的密封机理及选择密封通过施加外部压力产生弹性或塑性变形来填充

3、金属表面的小凹凸度，从而密封。压力太小，如果垫片不紧，就不能防止泄漏，但如果压缩力太大，垫片就会发生太大的压缩变形或损坏。因此，要正确使用密封，必须使用确保密封准确的最小压缩力。一般垫片的变形量要调节到小于20%，才能保持密封材料的弹性，达到密封效果。设计电池组外壳时，必须综合考虑最小压缩力(没有与当前最小压缩力对应的密封材料的数据)和垫片变形量。表1，螺杆扭矩与螺杆最小压力力的关系现在公司已经使用的材料是相同的、圣高班、长势公司生产的eva(泡沫塑料)、密封泡棉、高弹性泡棉材料。具体的材质特性可以参考正文3.3.1中的9)16。3.1.3法兰垫片密封压缩类型图2，法兰连接垫片密封图2显示了法

4、兰连接垫片密封，图a d中的垫片类型为非金属软垫片，设备和管道连接中使用的密封更加成熟。图a垫片复盖在整个凸缘面上。垫片接触面积大，因此在相同的密封压力条件下，螺栓力大，法兰力相对均匀，密封介质压力不高，适合铸铁法兰连接。图b垫片接触面比图a小，螺栓力增强。图c是最常见的法兰连接，在相同螺栓力条件下密封压力力大，但是法兰布线必须能承受螺栓力产生的大弯矩，压力高，适合钢法兰连接。图d为榫槽法兰连接，垫片宽度窄，槽内，榫槽法兰根据螺栓力拧紧垫片，垫片的变形量堆积在榫槽内，外圈的间隙使密封更加紧密，压力高，毒性强，密封需要严格的法兰连接。3.2密封胶静态密封。密封剂主要用于更成熟的电池组系统，以避免

5、分解电池组的不便，但密封剂主要用于液体涂抹在电池组盒的密封法兰上，可以很好地填补上下壳体之间的间隙，因此，如果胶水变硬，密封效果会更好地到达ip67。目前使用的液体密封剂是ht901。3.2.1密封胶密封结构和机理1)对配合面间距的估计。结合面在涂胶之前用量具测量间隔距离。如果间距小于0.1mm，则可以单独使用液体密封剂。间距为0.1至0.3mm之间。液体密封剂必须与固体垫片一起使用，才能达到良好的密封效果。什么时候如果间距超过0.3mm，实验条件不苛刻，使用温度和操作压力都不高与固体垫片共享液体密封剂也能达到满意的密封效果。否则两者一起使用仍然可能发生泄漏或渗透。2)连接面间距大的部位应使用

6、干性剥、粘合或半干点弹型密封剂固体垫片。3)电池组液冷管配件等螺钉密封优先考虑聚四氟乙烯生物材料带和盐酸液体密封剂。即使螺纹管间距小，工作压力和温度要求不高，也可以选择粘合型和半干粘弹型液体密封，但不能选择干式粘弹型和干式密封剂。干型液体密封剂含有大量溶剂，因此溶剂挥发后形成的薄膜留在螺纹管中，容易阻止管面的影响。(莎士比亚，溶剂，溶剂，溶剂，溶剂，溶剂，溶剂，溶剂)4)密封胶分类3.2.2密封胶密封压缩类型1)预处理：去除封面上的油、水、灰尘或金属碎屑。单独使用时，两个密封面之间的间隙必须小于0.1mm。2)涂层：涂层厚度取决于密封的加工精度、平整度、间隙大小等，一般只需在电池包下箱的配合凸

7、缘面上涂抹0.120.2mm的厚度即可。3)干燥：溶剂型液体密封剂必须干燥，根据干燥时间使用的溶剂种类和涂层厚度，一般为37mm。4)固定，固定方法与使用垫片相同，密封面不能误动。3.3成型填充密封。填充物本身是机械压力力或介质压力的自拧紧作用，导致弹性塑性变形，从而阻止流体泄漏通道。成型填料密封根据工作原理分为挤压密封(o形密封圈密封结构，即o形密封圈)和唇密封两类。材质主要是橡胶。3.3.1非金属o形密封圈的密封结构机理1) o型环概述o形密封圈是界面形状为圆形的橡胶圈，是液压气动中使用最广泛的密封圈。2)o型环性质1:安装前2:安装后3:箱内压力条件特性：1尺寸的小包装便于拆卸，2个动密

8、封都可以使用，3个动密封几乎不泄漏，4个使用双向密封，5个动摩擦力小，6个价格便宜。3)o形密封圈密封原理o形密封圈是挤压密封。密封在生成初始变形和应力pseal、pwpseal时不会泄漏。pm=p0 pp，pp=kp。pm=p0 kpk是介质压力传递给o形密封圈压力的系数(对于橡胶，k=1；关于光滑的钢管？复合密封？)，以获取详细信息因此，只要o型环具有初始压力，就可以实现无泄漏的绝对密封。o形密封圈是自密封结构4)o形密封圈密封压缩应变的选择偏心性理论上，零压缩也可以实现密封，但实际上是不可能的。在偏心工作载荷下，o形密封圈增加，变细可能会泄漏低温橡胶收缩，变细可能会泄漏(低温导致橡胶加速

9、老化，失去补偿能力)一般剖面的压缩变形率为7%-30%，静态密封垫的压缩率为大(15%-30%)，动态密封垫的压缩率为小(9-25%)5)内部压力，o型环由外部压力选取受到内压，受到外力内压o形密封圈外径等于沟槽外径外部压力o形密封圈内径等于沟槽内部直径防止o形密封圈直径在工作压力下变小。在槽中安装o型环时，会拉伸或压缩o型环。如果拉伸和压缩值太大，则拉伸1%会使截面直径w减少大约0.5%，从而使o形密封圈截面过度拉伸或缩短。对于孔用(耐压)密封，o形圈最好处于拉伸状态。允许的最大拉伸量为6%。如果轴密封在(内部压力)下，建议o形密封圈在周长方向压缩。允许的最大周长压缩量为3%。6)o形密封圈

10、挤压原理7)o型环可让您挤出间隙最大允许挤出间距g max与系统压力、o型环剖面直径和材料经度相关。一般而言，工作压力越高，允许的最大挤出间距g max值越小。如果间隙g超出允许范围，o型环可能会挤出或损坏，因此建议在压力超过5mpa时使用扣环表1，材料硬度、压力和o形密封圈截面直径之间的关系材料硬度压力mpao形密封圈截面直径w1.782.623.535.337.00show经度a703.500.080.090.100.130.157.000.050.070.080.090.1010.500.030.040.050.070.08show经度a803.500.100.130.150.180.2

11、07.000.080.090.100.130.1510.500.050.070.080.090.1014.000.030.040.050.070.0817.500.020.020.030.030.04show经度a903.500.130.150.200.230.257.000.100.130.150.180.2010.500.070.090.100.130.1514.000.050.070.080.090.1017.500.040.050.070.080.0921.000.030.040.050.070.0835.000.020.030.030.040.04在上图中，只要您知道电池包内部示例荷

12、载、o形密封圈材料，就可以看到正确选择电池包上方和下方框之间的保留间隙是o形密封圈密封效果的关键参数。8)选择o形密封圈压缩量液压.气动.静态密封液压.动态密封气动-动态密封材料相关o形密封圈圆周方向上的压缩力9)o形密封圈材料特性10)o形密封圈材料特性比较表11)o形密封圈材料特性排序12)o形密封圈材料硬度13)o形密封圈材料特性14)o形密封圈材料的耐化学性15)o形密封圈材料耐热性16)o形密封圈材料选择原则外部因素：1、工作状态：动态密封、静态密封；连续工作、间歇性工作等2，操作介质：液体、气体或两相流，介质的物理化学性能，与介质的兼容性3，工作压力：介质工作压力级别、压力幅度、瞬

13、时最大压力4、工作温度：瞬时温度和冷热交替温度5、费用来源：成本低，来源广泛o形密封圈的硬度：通常，70-90显示硬度，静态密封值低70，旋转密封值高80，90很少使用。17)o形密封圈设计原理一般规则：o形密封圈是以o形密封圈的压缩和拉伸为主要内容的挤压密封。o形密封圈直径压缩和拉伸a，压缩量太小：泄漏b，过度压缩：应力松弛导致的泄漏c，过度拉伸：界面直径减少太大，导致泄漏。压缩率设计：w%=(d0-h)/d0。a，有足够的密封接触区域。b、防止永久变形c，摩擦力尽可能小圆柱静态密封：10%-15%，平面静态密封：15%-30%。往复运动密封：10%-15%。旋转密封：内径比轴压缩3%-5%，外径压缩系数为3%-8%。低摩擦密封：通常5%到8%，考虑介质和温度引起的膨胀(如15%以上，再选材料)。拉伸比设计：w%=(d0 d)/(d0 d1)。o形密封圈安装在轴上时通常会有拉伸，没有拉伸，装配时容易滑出。例如，如果拉伸太大，o形密封圈截面面积会减少太多，从而导致泄漏。一般拉伸量为1%-5%。18)o形密封圈槽设计槽体积比o型环体积约大15%。设计参数：对于造型、标注、精确度、