抛砖引玉，浅侃密封

zerowing

看到论坛里有位大侠的V封帖，读来挺有意思。于是闲来侃两句，抛个砖，看看大侠们能否分享些玉出来。P.S.　今年意料外的活多，难道是石油复苏了？

密封，是一门多学科交叉的边缘学科，却也是实际生产设计中的一个重要大类。密封，设计很多学科，流体动力，弹性理论，传热，摩擦，振动等等。

密封的作用是阻止泄漏。但是根据不同的使用环境和具体要求，定量的泄漏也是在设计要求之内的。这其中，有压力适应要求的泄漏，有温度适应的泄漏，有增加密封件寿命的润滑泄漏，也有增加其他介质密封性的特定泄漏等等。因此，实际使用中，对于一个设计使用环境的理解和要求要有一个清晰的认识。比如压力适应要求的泄漏，多为环境压力持续性变化，需要通过平衡活塞、气囊之类的辅助零部件进行自动适配调节，同时通过适当的泄漏来释放压力。因此，实际使用中，需要对泄漏与不泄漏不仅有一个性的认识，也需要有一个量的认识。一些好的密封厂家会提供相关的计算公式和使用形式，实际使用时应该根据自己的情况，验证和调整。当然，泄露的形式也有很多，内漏，外漏，中间串漏；渗漏，穿漏，滴漏等等，各有各自的产生原因。

下图贴一个密封技术相关的学科知识图，以供参考。

密封的一个基础是流体，无论是牛顿流体，胀流性流体，可压缩流体，密封都是针对这些流体介质进行接触面封隔的措施。而针对不同介质，不同的工作环境，密封的形式又有不同的变化。也正是因为密封的基础之一是流体，所以，在实际使用中，考量密封性的一个关键就是控制流体性质。比如设备使用中的发热，振动，使用环境中流体本身的老化，部件磨损带来流体变化等都会使得原本设计的理想状态的流体性质发生改变，以致发生设计范畴外的泄漏。同样的，由于流体本身的一些特殊性质，比如扩散性，也会对密封性本身产生大的影响。而相对的，如果在一个高振动环境中使用胀流性流体，则在运行中，即使没有密封件，也不会发生泄漏。

密封的另一个基础是摩擦。其实来说，并不是所有的密封都有摩擦问题，比如非接触密封，代表性的如迷宫密封。但，多数时候，都存在一个摩擦问题。密封的摩擦是一个比较复杂的情况。当然，这不是说本身理论的复杂，而是实际情况和分析条目的复杂。密封的摩擦主要考虑几个方面，磨损，温升，实际接触面积，挤压应力。

磨损不多说了，大家接触的很多，这里只说一句，不是接触面越光滑，对于降低磨损越有帮助，实际上，当表面粗糙度过低（Ra≤0.04μm），摩擦系数反而增加，不利于减磨。温升，主要指由于摩擦副的发热，影响流体性质如黏度，碳链强度，影响摩擦副配合，影响磨损。对于低速动密封，温升产生的影响一般较小。

实际接触面积是指微观下配合面实际接触的面积。这个面积对于密封的实际效果影响较大。一般宏观上我们认为的配合面积往往比实际接触面积大很多。而实际接触面积的高连点分布也会因为微观缝隙，毛细导致泄漏。

挤压应力，主要说密封件贴合被密封件的应力。挤压应力不仅影响密封贴合的实际接触面，进而影响密封性，也影响弹性密封件在平面度、圆度、圆柱度影响表面的弹复压缩，或者说影响不规则表面运动补偿。比如开篇提到的那个V封。普通V封对于高速端面会因为补偿能力不足而发生泄漏，但增加钢骨加强后，能适应的线速度也能达到21m/s。

先聊这些吧。水平有限，现个丑。欢迎诸位大侠们指正。哈哈。

迷茫的维修

50万亿

2266998

说的挺好的，高速条件下，密封是非常复杂的，有离心力，有油膜黏着等，密封会‘飘起来’，这种失效跟速度有关，总之，处理密封要特深的技术知识了，

engine

零侠，习惯上讨论密封还是要先分清动密封和静密封，两者区别很大，还一种介于动静密封之间的微动密封，又是一种设计思路，比如大侠提到的平衡活塞，有部分就是这类。去年就听说水力振荡器要火，但是今年也没看到大动静，不知大侠什么看法。

惯性矩

零侠，做有关石油的项目吗，我们这边小公司是做井下仪器的，主要是流量测调和配产、配水器之类的；关于井下密封这块，大侠有没有干货或者好的资料推荐

biudiu

一个疑问，您说的粗糙度Ra0.04的数据来源？
另外，这个接触是说同材质？
谢谢