【正文】 A、端面密封 間隙 h=（ A），摩擦狀態(tài)一般為混合摩擦和邊界摩擦。 A、機(jī)械密封 B、填料密封 C、迷宮密封 D、浮環(huán)密封 －螺栓－法蘭連接結(jié)構(gòu)中，其連接件是（ C）。②墊片材料選用不當(dāng)。 （不少于四種） ① 有足夠的韌性及強(qiáng)度，不會(huì)在壓力和緊固力下造成破環(huán)； ②低溫時(shí)不硬化，收縮量小，高溫時(shí)不軟化，抗蠕變性能好； ③ 加工性能好，安裝、壓緊方便； ④不粘結(jié)密封面，拆卸容易； 利用螺栓預(yù)緊力使密封元件產(chǎn)生彈性變形并提供建立初始密封的預(yù)緊壓力，當(dāng)壓力升高后，密封面的接觸應(yīng)力也隨之上升。 彈簧比壓是彈性力作用密封端面上產(chǎn)生 的單位面積上的壓力 是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)主密封和輔助密封泄漏的流體總量，是評(píng)價(jià)機(jī)械密封性能的一個(gè)重要. . 指標(biāo)。（） 強(qiáng)制性密封主要依靠介質(zhì)的壓力對(duì)墊片施加載荷。（） 墊片的第一優(yōu)選原則是選擇壽命長(zhǎng)，價(jià)格便宜的。（） 旋轉(zhuǎn)接頭是一類特殊的機(jī)械密封 ,用它來(lái)實(shí)現(xiàn)一對(duì)相對(duì)靜止管線或設(shè)備互相輸送水或其他氣體的連接。 ？ 四、論述題 請(qǐng)簡(jiǎn)要概述墊片泄漏的原因 五、受力分析 試分析 在軟填料密封的安裝狀態(tài)，頂緊壓蓋螺栓，軸是靜止的 沒(méi)有密封介質(zhì)壓力存在時(shí)，填料的受力，填料與軸和填料與填料函壁的受力 當(dāng)有泄漏流體壓力作用時(shí)，根據(jù)流體壓力與填料之間的相互作 用，分析流體壓力沿軸向分布出現(xiàn)的兩種不同的狀況 一、選擇題 C D B D ABCD C A D ABCD D . . 二、判斷題 錯(cuò)。根據(jù)具體情況具體分析 對(duì) 錯(cuò)。② 成型填料密封。 9. ①密封面的表面狀況；② 密封面的接觸寬度；③流體的性質(zhì)；④流體及環(huán)境的溫度；⑤墊片材質(zhì)及制造品質(zhì)；⑥密封面比壓；⑦外部條件的影響。 正確選用墊片材料十分重要，因墊片材料選用有誤而造成的泄漏事故很多。如圖（ a）所示： （ b）填料與軸表面的徑向接觸應(yīng)力比流體壓力低。 3．墊片發(fā)生向外吹出，主要 是墊片與法蘭密封面間的摩擦力抵抗不住密封介質(zhì)的軸向壓力而至。 7．由于摩擦引起的磨損是軟填料密封中的一個(gè)最突出的問(wèn)題。 三．簡(jiǎn)答題（每小題 2 分，共 20 分） 1．墊片密封按密封原理（即密封墊片受力情況）分為哪幾類？ 2．墊片要產(chǎn)生初始密封的基本要求是什么？ 3. 法蘭連接設(shè)計(jì)必須滿足的載荷條件有哪些？ 4．簡(jiǎn)述雙錐環(huán)密封原理？ 5．根據(jù)密封作用力不同，高壓密封可分為哪幾類？ 6．流體密封按運(yùn)動(dòng)方式分幾類？ 7．在預(yù)裝填料的填料函中，流體可能的泄漏通道主要有？ 8．當(dāng)泄漏流體壓力作用時(shí)，根據(jù)流體壓力與填料之間的相互作用，流體壓力沿軸向的 分布出現(xiàn)兩種不同的狀況是？ 9．簡(jiǎn)述彈性體唇形密封的密封界面特征？ 10．評(píng)價(jià)機(jī)械密封性能的指標(biāo)有多種，常用的有哪些？ 四．受力分析題（每小題 20 分，共 20 分） 如下圖，畫(huà)出此填料的徑向應(yīng)力分布圖，并寫(xiě)出詳細(xì)受力分析及推導(dǎo)過(guò)程。雙錐環(huán)與頂蓋之間有一間隙，托環(huán)將雙錐環(huán)托起。 6．答：①流體動(dòng)密封②偽靜密封或微動(dòng)密封③封閉式密封或轉(zhuǎn)化為靜密封的動(dòng)密封 7．答： a: 穿過(guò)軟填料材料本身的滲漏 b: 通過(guò)填料與軸外表面，以及填料與填料函內(nèi)壁表面之間的間隙的泄漏。 判斷題（每題 1 分） 一般來(lái)說(shuō)，接觸密封的泄漏量大，所以摩擦磨損較大，適用于密封面線速度較低的場(chǎng)合。 評(píng)價(jià)機(jī)械密封性能的指標(biāo)有多種，常用的有泄漏率、磨損量、壽命、彎矩、追隨性等。 選擇填料時(shí)，應(yīng)考慮：機(jī)器的種類、介質(zhì)的物理、化學(xué)的特性、工作溫度和工作壓力，以及運(yùn)動(dòng)速度等，其中尤以介質(zhì)的腐蝕性及使用溫度最為重要。 A．平面 B. 全平面 C. 凹凸面 D. 榫槽面 下列哪種密封形式不宜用在大型離心機(jī)組轉(zhuǎn)子部件？ A．填料密封 B. 迷宮密封 C. 機(jī)械密封 D. 浮環(huán)密封 墊片要產(chǎn)生初始密封的基本要求是墊片具有？ A．足夠的接觸面積 B. 足夠的剛度 C. 足夠的預(yù)應(yīng)力 D. 足夠的彈塑性變形 下列哪種為氣體介質(zhì)的黏性流動(dòng)？ A． Kn﹤ B. Kn﹥ 1 C. ﹤ Kn﹤ 1 D. 與 Kn 無(wú)關(guān) 接觸式密封裝置，因接觸處的滑動(dòng)摩擦造成動(dòng)力損失和磨損，故用于（ ）。 C. 30176。 . . 答案 判斷題（每題 1 分） 錯(cuò)。 對(duì)。沒(méi)有彎矩，是轉(zhuǎn)矩。 對(duì)。 選擇題（每空 1 分） D B D A D A C A B B 簡(jiǎn)答題（每題 3 分） 設(shè)備或機(jī)器的工作流體由內(nèi)部向外界泄漏，或者與此相反，空氣等介質(zhì)進(jìn)入負(fù)壓設(shè)備或機(jī)器內(nèi)部的現(xiàn)象。機(jī)械密封又叫端面密封，按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義為：由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。 被密封的介質(zhì)通過(guò)密封部件并造成下列情況之一，則認(rèn)為密封失效。中國(guó)對(duì)氣動(dòng)用 O 形橡膠圈的尺寸系列和公差、溝槽尺寸和公差、需滿足的技術(shù)條件等均制定了標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)附錄 1。 X 形密封圈減少了接觸面，并在兩接觸角間可儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑，有利于減少摩擦和改善潤(rùn)滑，如圖 43l 所示。圖 432 為氣動(dòng)用 L 形密封圈和 U形密封圈。 . . c．方形圈氣動(dòng)密封 方形圈氣動(dòng)密封，是由一個(gè)截面為方形的填充聚四氟乙烯 (PTFE)環(huán)和 O 形橡膠密封圈組合而成， O 形圈提供彈性力，形成初始密封．并可對(duì)聚四氟乙烯圈的磨損起到補(bǔ)償作用。 （√） 對(duì)有一定壓力、強(qiáng)滲透性氣體，應(yīng)選用凹凸面或榫槽面法蘭，宜可選用平面法蘭。（） 在流體靜密封中，以外加載荷產(chǎn)生壓緊應(yīng)力的強(qiáng)制墊片密封使用量最大，主要用于中低壓密封和小直徑的高壓密封，由其外加載荷的連接形式而言，常用的有法蘭連接與螺紋連接兩種，密封機(jī)理相同。（） 雙錐環(huán)密封、八角墊密封、橢圓墊密封、伍德密封等屬于半自緊密封。 ，密封可分為強(qiáng)制式密封和自緊式密封，高壓容器盡可能采用自緊式密封。 B. 非金屬墊片的密封比壓一般大于金屬墊片的密封比壓。 A. 增加 B. 減少 C. 不變 D. 減少后再增加 10 機(jī)械密封常遇到的腐蝕形態(tài)及需考慮的影響因素不包括（ B）。 ： 答：不泄漏（抗流 體穿透性能）；良好的壓縮性和回彈性；較低的蠕變和應(yīng)力松弛率；抗壓性；耐溫性能良好；廣泛的化學(xué)適應(yīng)性；符合環(huán)保要求。雙錐環(huán)與頂蓋之間有一間隙，托環(huán)將雙錐環(huán)托起。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)笨重，零件多，加工要求高．頂蓋占據(jù)筒體 高壓空間較多。旋轉(zhuǎn)環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下，與非旋轉(zhuǎn)環(huán)的端面緊密貼合，并發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，阻止了介質(zhì)沿端面間的徑向泄漏。軸通過(guò)緊定螺釘、彈簧座、彈簧帶動(dòng)補(bǔ)償環(huán)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)的補(bǔ)償環(huán)也稱為旋轉(zhuǎn)環(huán)或動(dòng)環(huán)。 當(dāng)介質(zhì)壓力上升時(shí)，介質(zhì)進(jìn)入雙錐環(huán)與頂蓋的環(huán)形間隙，使雙錐環(huán)產(chǎn)生徑向擴(kuò)張，加上雙錐環(huán)本身的回彈， 彌補(bǔ)了因頂蓋、螺栓及筒體端部的上升、伸長(zhǎng)和擴(kuò)張、偏轉(zhuǎn)所帶來(lái)的密封比壓下降。 主要原因： . . 答：法蘭、螺栓、墊片的彈性模量降低，材料發(fā)生蠕變，非金屬墊片發(fā)軟或變硬，金屬墊片塑性增加，回彈能力降低；法蘭撓曲和螺栓伸長(zhǎng)現(xiàn)象加劇以及由于兩者溫差而產(chǎn)生的附加應(yīng)力等等。 答： 1）設(shè)計(jì)引起的泄漏。 D. 凹凸壓緊面安裝時(shí)易于對(duì)中，還能有效防止墊片被擠壓出壓緊面，適用與管法蘭和容器法蘭。 ，稱為“墊片比壓力”。（√） 4. 端面比壓即為密封端面單位面積上的凈閉合力。（√） 密封系統(tǒng)流體泄漏方式：一是墊片的毛細(xì)間隙滲漏；二是墊片兩側(cè)介質(zhì)通過(guò)密封件的擴(kuò)散；三是法蘭密封面 和墊片表面之間間隙的穿漏。（√） 金屬墊片有金屬平墊、 波形墊、環(huán)形墊、齒形墊、透鏡墊、八角墊、雙錐環(huán)、 C 形環(huán)、中空 O 形環(huán)等。因此實(shí)際應(yīng)用的方形圈應(yīng)具有較窄的接觸面和盡 可能低的初始接觸力，圖 435 的兩種具體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了這一目的，密封面的淺錐部分有利于形成和保持潤(rùn)滑膜?？子?Y形圈外唇邊較短，用于活塞與氣缸之間的密封；軸用 Y形內(nèi)唇邊較短，用于密封活 塞桿。但由于普通唇形密封的唇部設(shè)計(jì)是按液壓條件進(jìn)行，當(dāng)使用在氣壓上時(shí)，效果并不理想，始動(dòng)摩擦力和動(dòng)摩擦阻力較大，影響汽缸工作的靈敏度。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)使用的工況條件 (溫度、壓力、速度、介質(zhì)等 )選用不同的材料并提出膠料的物理力學(xué)性能。 (1)“ B”形環(huán)密封； (2) Bridgman 密封； (3)楔形墊密封 受力分析（ 20 分） 答案詳見(jiàn)手抄版作業(yè)。 (1)在正常操作或壓力、溫度有波動(dòng)的情況下，能保證容器的密封性能； (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，便于安裝檢修，減輕裝拆過(guò)程的勞動(dòng)強(qiáng)度，檢修周期短； (3)加工制造方便，不要求過(guò)高的表面粗糙度和精度； (4)密封元件少，緊固件簡(jiǎn)單輕巧，結(jié)構(gòu)緊湊，占用高壓空間少，減輕設(shè)備重量； (5)密封元件耐腐蝕，能多次重復(fù)使用。 ； ； 。 錯(cuò)。 錯(cuò)。屬于自緊式的密封結(jié)構(gòu)。 錯(cuò)。 . . 簡(jiǎn)答題（每題 3 分） 泄漏的定義？ 墊片的定義？ 墊片尺寸選擇的一般原則？ 機(jī)械密封的基本概念？ 選擇泄漏檢測(cè)方法要考慮哪些方面的因素？ 設(shè)計(jì)、選用高壓密封應(yīng)遵循的原則？ 非接觸式動(dòng)密封有哪些？ 在預(yù)裝填料的填料函中，流體可能的泄漏通道主要有？ 機(jī)械密封的失效的定義？ 超高壓容器的密封方法有？ 受力分析（ 20 分） 圖 45 是軟填料密封的安裝狀態(tài)，即預(yù)緊壓蓋螺栓，軸是靜止的，沒(méi)有密封介質(zhì)壓力存在。 25176。 . . 選擇題（每空 1 分） 下列哪種方式不屬于靜密封？ 直接接觸密封 B．墊片密封 C．膠密封 D．機(jī)械密封 根據(jù)密封作用力的不同，下列哪項(xiàng)不屬于高壓密封的分類？ A．強(qiáng)制密封 B．半強(qiáng)制密封 C．自緊密封 D．半自緊密封 只能用于旋轉(zhuǎn)軸而不能用于往復(fù)軸的密封是？ A．機(jī)械密封 B．漲圈密封 C．浮環(huán)密封 D．迷宮密封 各種材質(zhì)的成形填料密封中，應(yīng)用最廣泛的是（ ），其有“密封之王”之稱。 填料密封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封效果比機(jī)械 密封好。 墊片按照構(gòu)造的主體材料分為金屬、半金屬和非金屬墊片三大類。 9．答：主要有密封界面接觸載荷、彈性體的初始磨損、軸的表面粗糙度及 密封接觸面的潤(rùn)滑。當(dāng)介質(zhì)壓力上升時(shí)，介質(zhì)進(jìn)入雙錐環(huán)與頂蓋的環(huán)形間隙，使雙錐環(huán)產(chǎn)生徑向擴(kuò)張，加上雙錐環(huán)本身的回彈，彌補(bǔ)了因頂蓋、螺栓及筒體端部的上升、伸長(zhǎng)和擴(kuò)張、偏轉(zhuǎn)所帶來(lái)的密封比壓下降。 2．答：要產(chǎn)生初始密封的基本要求是壓縮墊片，使其與密封面間產(chǎn)生足夠的壓力，通常稱為墊片預(yù)緊應(yīng)力，也有稱初始?jí)|片比壓，以阻止介質(zhì)通過(guò)材料本身的滲透，同時(shí)保證墊片對(duì)連接件有較大的順應(yīng)性，即墊片材料受壓縮后發(fā)生的彈性或彈塑性變形能夠填塞密封面的變形和表面粗糙度，以堵塞界面泄漏的通道。 9．減少密封件的腐蝕磨損措施，除選用高級(jí)耐蝕合金 材料外，還可以采用表面處理技術(shù)。 5．填料密封又稱壓蓋密封，主要用于過(guò)程機(jī)器和設(shè)備靜止部分的密封。如圖 (b)所示： 一． 選擇題（每題 2 分，共 20 分） 1. ：下列屬于金 屬密封墊片的是（） （ A）；橡膠板墊片 （ B）；石棉橡膠板墊片 （ C）；金屬纏繞墊片 （ D）；金屬齒形墊片 2． ：下列不屬于墊片通常失效形式的是（） （ A）；壓潰 （ B）；吹出 （ C）；蠕變 （ D）；松弛 3. ：法蘭連接中螺栓個(gè)數(shù)的選擇合理的是（） （ A）； 2 （ B）； 3 （ C）； 4 （ D）； 5 4. ：下列不屬于墊片密封設(shè)計(jì)新方 法的是（） （ A）； PVRC 法 （ B）； PRVC 法 （ C）；數(shù)值計(jì)算法 （ D）； EN1591 法 5. ：下列屬于強(qiáng)制密封墊片的是（） （ A）；平墊密封 （ B）；雙錐環(huán)密封 （ C）；伍德密封 （ D）； O 型環(huán)密封 6. ：下列一拆卸方便而著稱的是（） （ A）；卡扎里密封 （ B）；雙錐環(huán)密封 （ C）；平墊