选择最佳金属对金属的密封设计

不仅仅是泄露-合适的密封方案会影响到安全,性能,生命周期成本

在任何金属块中,为了实现交叉通道流体或气体输送,工艺孔是不可避免的,因此,适当的工艺孔密封对性能至关重要。在评估密封选项时,工程师必须考虑的不仅仅是泄漏的可能性,还包括安装、清洁度要求和材料。适当的密封选择确保可靠的性能,长寿命和更低的总成本。

许多常见的金属对金属密封:如螺栓塞、钢球和碗形塞,并不适合于今天的精密传动系统。随着新材料、特殊粘度的液压流体、薄壁结构、低弹性模量材料的使用越来越频繁,密封的选择也变得越来越复杂。

膨胀密封现在越来越受欢迎。它的独特设计特点是有多道独立密封环的套筒和内部构件,如球或芯杆。当施加压力时,内部构件挤压套筒咬合基材,形成可靠而安全的密封。系统设计者在选择工程密封解决方案时可以更加自信。

合适的安装以及破坏预防

当代的传动系统设计往往导致工艺孔壁厚度非常小,而且大多数传动部件对变形量的耐受性都很小。这些因素对于需要高安装力的密封来说尤其具有挑战性——例如钢珠压入所引起的应力,或者由螺栓塞扭力安装时带来的轴向力——这些都可能导致裂缝和其他损伤。

“膨胀式堵头的安装压力分布均匀,” SFC KOENIG® 产品经理Tom Ryan说道,“膨胀堵头进入流道内,然后膨胀,与基材形成紧密密封。拉涨式堵头根据安装的设计消除了轴向力和径向力,使其更适用于薄壁的应用和较软的金属基材”

消除污染风险

不同密封产品带来的不同污染物,例如:

  • 钢球 – 过盈配合安装,会产生金属碎屑
  • 螺堵 – 加工螺纹会产生金属碎屑
  • 碗形塞 & 螺堵 – 通常需要密封胶,用量不正确导致过多,会污染润滑液体或者堵塞流道。

膨胀式密封不需要额外的机加工或者密封胶,显著地减少了污染的风险。

防腐

铝制堵头或其他一般的密封件与大多数变速器的材质不匹配,如碳钢。这就意味着工程师在设计时需要考虑在基材和密封件之间,以及密封件与流体之间存在潜在的腐蚀风险,特别是长时间使用后。

“腐蚀是密封失效和污染物产生的一个重要因素,”Ryan提到,“这也是SFC KOENIG提供多种材质密封堵头的原因,并且我们有产品盐雾试验后的性能测试来证明”

成本

当比较产品采购价格时,螺堵,碗形塞和钢球的价格要便宜一些,但是Ryan提到价格的评估其实是很复杂的。

“在计算整体成本的时候,传统密封产品往往会变的很贵。例如,KOENIG EXPANDER®不需要额外的机加工,并且一体化设计部需要组装,以及会避免错误,报废以及降低人力成本。在污染物、基材损坏和密封失效方面,我们的产品会规避掉很大的风险。所以在分析整体成本时,我们的膨胀式堵头不仅仅是最可靠的,并且是最经济的金属对金属的密封方案。”