密封墊的案例
Abaqus在橡膠密封墊設計中的工程化應用
結果顯示橡膠密封墊產生了較大的應力和應變，會造成橡膠的應力松弛和蠕變，結構失效，失去原有的密封能力。
3. 優化方案分析
3.1 優化方案的提出
根據以上分析結果，由于橡膠密封墊、缸蓋和缸蓋罩的結構形式和材料已經不能更改，提出更改設計公差達到改變橡膠密封墊壓縮距離的優化方案，更改后截面詳細尺寸見表3，可得壓縮距離變為2.4-2.8mm。
3.2優化方案的分析與評估
針對優化方案，需要同時評估橡膠密封墊的密封能力和橡膠是否失效。因此，綜合橡膠密封墊最大/最小壓縮距離和橡膠最大/最小硬度，共計四種組合進行有限元分析，分析方法不變。
優化方案的密封壓力結果見圖8。對于兩種截面，在四種組合情況下，橡膠密封墊與缸蓋罩、缸蓋的接觸壓力均大于1Mpa。在無介質壓力的情況下，能保證很好的密封效果。
Mises應力結果見圖9，應變結果見圖10。可見優化方案中，橡膠密封墊的應力和應變顯著下降，產生應力松弛和蠕變的危險較小。
按照優化方案，修改工藝參數生產樣件并進行了試驗，該發動機缸蓋罩橡膠密封墊未出現壓破碎問題，密封性能也得到了保障。
4. 結束語
使用Abaqus軟件進行橡膠密封墊的二維有限元分析可以較準確地預測橡膠密封墊的接觸壓力、應力和應變的分布情況和數值，驗證橡膠密封墊性能，并且可以根據分析結果對橡膠密封墊進行結構優化設計，節省試驗費用，縮短開發周期。
由于橡膠失效機理較復雜，本文僅通過應力和應變的大小進行定性評估，后期有待深入探索。
（引用ABAQUS2014用戶論文集）
文章來源：有限元在線
展開 純電動汽車電池包密封結構研究
上蓋和箱體的密封靠兩個端面和中間的密封材料實現，上蓋和箱體一般有四種結構。
結構1，如圖1所示。上蓋和箱體通過螺釘緊固，中部密封材料被壓縮。需要的預緊力大，兩端面的平面度要求高。
1.上蓋 2.密封圈 3.箱體
結構2，如圖2所示。上蓋和箱體通過螺釘緊固，依靠上蓋和箱體豎直面密封。需要的預緊力較大，對兩豎直平面的平面度要求較低。
1.上蓋 2.密封圈 3.箱體
結構3，如圖3所示。電池包的密封面左右方向為一個斜面、前后方向是帶翻邊的斜面；箱體上設計有軸套，可以控制密封墊的壓縮量；雖然加大了設計和制造難度，但是對電池包的密封效果起很大作用；同時有水漬落在電池包密封面上時，斜面能避免流體流入到電池包內。
1.上蓋 2.箱體 3.軸套 4.密封墊
電池箱體的進風口和接插件安裝位置盡量布置在電池箱高度1/2以上，應選用滿足IP67的接插件。
3 壓縮密封墊的設計
壓縮墊的密封設計就是采用預緊力使壓縮墊形成預壓縮量，借助彈性壓縮墊的反彈力形成密封面，從而起到密封作用。如果壓縮量太小，容易發生泄露；壓縮量太大，會導致橡膠應力松弛而永久變形失效，導致泄露。因此，密封墊的設計要考慮壓縮率W
W=(h-0-h1)/ h-0×100%
其中：h-0為密封墊自由狀態下截面高度；h1為壓縮后電池包上下蓋密封平面高度；
選取密封圈的壓縮率時，要考慮：a.要有足夠的接觸面積。b.盡量避免永久變形。
通常，密封墊都是設計為平面帶狀的單級密封，制作簡單，成本低，但是容易產生永久變形，經不起反復拆裝，所以設計成間帶金屬導套的雙級密封結構。金屬導套可以限制密封墊的壓縮量。
展開 變壓器漏油的各種問題全匯總（包含油浸式特種變壓器滲漏油問題）
1、密封面的處理。對法蘭密封面上有銹蝕、毛刺、凹槽的情況，采取了加強除銹、補焊、打磨等手段，提高法蘭面光潔度使之合乎要求。在安裝密封件前，把法蘭面用干凈的布擦試干凈，使法蘭面上沒有油跡和金屬粉末等容易形成油氣通道的雜質。在法蘭面上加工相應的限位槽和限位銷，以便有效地防止密封件滑動和過度壓縮，有效地降低了密封件的老化速度，減少了滲漏現象的發生。
2、采用新型的耐高溫、 耐油性好的高分子材料―――聚四氟乙烯體密封件。該材料分子結構較丁睛橡膠更為緊湊，可以承受更大的壓力和剪切力，較好的解決了密封件老化導致的滲漏油現象。
3、套管上部 6～10 kV 套管上部滲漏油的主要原因是密封墊壓縮量小，握手線夾未旋緊以及發熱損壞密封墊。處理方法是：更換密封墊或旋緊導電桿壓緊螺母及上部線夾。如握手線夾卡不緊，應把夾縫的槽銑大一些。
4、砂眼、焊縫處滲油。從現場實際情況看、砂眼、焊縫滲漏率最高，其原因是鑄造、焊接過程中工藝不當、試漏不嚴或材質等問題造成的。處理方法是：如果砂眼不大，滲漏油量小，可帶電堵漏，即將滲漏油部位擦干凈，用肥皂堵住漏油孔后涂上 LD―1 型速效堵漏密封膠，固化后即可解決砂眼滲漏油，且效果很好。
處理焊縫滲漏油時，先用鋸條清理掉滲漏部位的漆皮、氧化層等，使其露出本色，再用酒精清擦干凈，用密封膠封住焊縫，固化后即可堵住滲漏油。如果滲漏部位過于光滑，則可在表面上打磨處理，增加粘附力對需要停電補焊的，則應推廣二氧化碳保護焊和自動弧焊等工藝，補焊后應認真執行有關的試漏方法和檢漏標準。
5、放氣（油）螺栓密封處滲漏油。往往是由于采用設計不合理的螺栓所致。當壓力小時，密封墊壓縮量不夠而滲漏；當壓力過大時，密封墊超過彈性極限，也會滲漏。
展開 變壓器漏油的各種問題全匯總（包含油浸式特種變壓器滲漏油問題）
當壓力小時，密封墊壓縮量不夠而滲漏；當壓力過大時，密封墊超過彈性極限，也會滲漏。處理方法是：改造螺栓結構，即在螺栓帽上一道圓形密封槽，槽深約 3 mm。這樣可將密封墊壓在槽內，使密封墊在擠壓作用下向外擴展受到限制，以保持密封墊良好彈性。
6、某站一臺主變壓器散熱片焊接部位多處出現滲漏油現象，雖經生產廠家幾次焊接，均未得到徹底治理。后經過多次試驗，在不停電的情況下，采用改性丙烯酸酯膠粘劑對滲漏點進行處理， 取得了良好的效果。現將具體做法介紹如下：
（1）使用改性丙烯酸酯膠粘劑處理滲漏的好處。使用改性丙烯酸酯膠粘劑處理注油設備的滲漏問題，操作簡單方便，易學易掌握。避免了高溫焊接引起變壓器油燃燒的危險， 避免高溫導致變壓器油質碳化的可能性，而且可以做到不停電處理，保證了供電持續可靠。
（2）使用改性丙烯酸醋膠粘劑處理滲漏的要點。首先，用洗潔精或洗衣粉，對滲漏油進行清洗，擦干后用粗砂布除去滲漏處的油漆， 再用細砂布進一步打磨，使滲漏處平整、光滑、整潔、無污跡。如果滲漏時間較長、沉積油泥較多，可先用刀片除去油泥，再用洗潔精清洗，用布擦干，用砂紙打磨。
如果清洗后發現滲油嚴重（每分鐘滲油大于 10 滴），可把改性丙烯酸醋膠粘劑調勻后直接涂在縫隙處， 先止住油滲漏，再用工具把涂上的膠刮平，然后再清洗、打磨，以上這一階段稱作打底。打底完成后，將改性丙烯酸酯膠粘劑調均勻涂在打底面上，停 1 分鐘不粘手時，再用手均勻地擠壓膠粘劑，使膠有效進入縫隙中，堵塞滲油點。處理后，觀察一個月，滲漏處不再有油漬，再噴上防銹漆。
7、選擇性能好、質量高、工藝先進的變壓器。定期更換密封件， 即使密封件未超過使用期限也應在未發生老化失效前更換，以免造成滲漏惡化。
展開 
板式換熱器優化設計方法
2.3橡膠密封墊材質及安裝方式
① 材質的選擇
水一水換熱器中，冷熱介質對橡膠密封墊均無腐蝕性。選用橡膠密封墊材質的關鍵是耐溫和密封性能，橡膠密封墊材質可按文獻選用。
② 安裝方式的選擇
橡膠密封墊常用安裝方式為粘接式、卡扣式。粘接式是在換熱器組裝時，將橡膠密封墊用膠水粘接在板片密封槽內。卡扣式是在換熱器組裝時，利用橡膠密封墊和板片邊緣的卡扣結構，將橡膠密封墊固定在板片密封槽內。由于卡扣式安裝工作量很小，換熱器拆卸時橡膠密封墊損壞率低，而且不存在膠水中可能含有的氯離子造成對板片的腐蝕，因此使用較多。
2.4合理選用板片材質
不銹鋼板片可能產生腐蝕失效的現象有點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕、均勻腐蝕等，應力腐蝕的發生率較高。
展開 板式換熱器優化設計方法
2.3橡膠密封墊材質及安裝方式
① 材質的選擇
水一水換熱器中，冷熱介質對橡膠密封墊均無腐蝕性。選用橡膠密封墊材質的關鍵是耐溫和密封性能，橡膠密封墊材質可按文獻選用。
② 安裝方式的選擇
橡膠密封墊常用安裝方式為粘接式、卡扣式。粘接式是在換熱器組裝時，將橡膠密封墊用膠水粘接在板片密封槽內。卡扣式是在換熱器組裝時，利用橡膠密封墊和板片邊緣的卡扣結構，將橡膠密封墊固定在板片密封槽內。由于卡扣式安裝工作量很小，換熱器拆卸時橡膠密封墊損壞率低，而且不存在膠水中可能含有的氯離子造成對板片的腐蝕，因此使用較多。
2.4合理選用板片材質
不銹鋼板片可能產生腐蝕失效的現象有點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕、均勻腐蝕等，應力腐蝕的發生率較高。
本平臺轉載出于傳遞方便產業探討之目的，文章內容僅供參考。如涉及作品版權問題，請及時聯系將已刪除。轉載請注明來源。
展開 【分析】油浸式特種變壓器滲漏油問題的研究與解決
近些年來，我們在對各電廠主變和廠變的大修過程中，發現變壓器滲漏油的原因如下：
1.1橡膠密封件失效和焊縫開裂
特種變壓器變壓器的焊點多、焊縫長，而油浸式特種變壓器變壓器是以鋼板焊接殼體為基礎的多種焊接和連接的集合體。
一臺QB-5000/2油浸式牽引變壓器的總焊點達70余處，焊縫總長近20m左右，因此滲漏途徑可能較多。直接滲漏的原因是橡膠密封件失效和焊縫開裂、氣孔、夾渣等。
1.2密封膠件老化、龜裂、變形
特種變壓器滲漏多發生在連接處，而95 %以上主要是由密封膠件引起的。
密封膠件質量的好壞主要取決于它的耐油性能，耐油性能較差的，老化速度就較快，特別是在高溫下，其老化速度就更快，極易引起密封件老化、龜裂，變質、變形，以至失效，造成變壓器滲漏油。
1.3特種變壓器的制造質量
特種變壓器在制造過程，油箱焊點多、焊縫長、焊接難、焊接材料、焊接(焊接工藝裝備的分類特點)規范、工藝、技術等都會影響焊接質量，造成氣孔、砂眼、虛焊、脫焊現象從而使特種變壓器滲漏油。
1.4板式蝶閥質量欠佳
特種變壓器另外一個經常發生滲漏的部位在板式蝶閥處，較早前生產的變壓器，使用的普通板式蝶閥連接面比較粗糙、單薄，單層密封，屬淘汰產品，極易引起變壓器滲漏油。
1.5安裝方法不當
法蘭連接處不平，安裝時密封墊四周不能均勻受力；人為造成密封墊四周螺栓非均勻受力；法蘭接頭變形錯位，使密封墊一側受力偏大，一側受力偏小，受力偏小的一側密封墊因壓縮量不足就容易引起滲漏。
展開 換熱器基礎知識，看完了，多想想
換熱器內的流體多為有毒、高壓、高溫物質，一旦發生泄漏容易引發中毒和火災事故，
在日常工作中應特別注意以下幾點：
盡量減少密封墊使用數量和采用金屬密封墊；
采用以內壓力緊固墊片的方法；
采用易緊固的作業方法。
改善螺紋孔螺栓連接面壓分布及變形的方法
例如：
1，用于密封面時，這種連接形式的面壓分布均勻性較差，可能導致泄漏。
2，孔口部位變形較大，用于輕金屬時更加明顯（輕金屬彈性模量和屈服強度普遍偏低）。
與通孔螺栓連接不同，螺紋孔螺栓連接的“變形體”體積較小，帶來的影響就是螺紋孔孔口的變形、應力都比較高，而且這部分材料承受了拉伸力，造成局部材料變形。
當螺紋孔螺栓連接用于密封應用時，被連接件之間通常存在密封墊，密封墊剛度低，孔口局部變形更加明顯。這也造成密封墊的面壓分布不均，嚴重時引起泄漏。
3. 改善方法
可以通過在螺紋孔處設計沉孔來改善這些問題，這種方法成本極低且占用空間較少。
在《內燃機設計》（楊連生）中是這樣表述的：
機體上氣缸蓋螺栓孔的上端應有深度約為0.3d1的沉孔（d1為螺紋外徑），以避免氣缸體頂面的局部變形。
可見，在螺紋孔處設計沉孔是作者強烈推薦的設計方案。
使用CAE來分析沉孔的效果。
案例描述：
部件材料：鋼
螺栓規格：M14
螺栓軸向預緊力：60000N
摩擦系數：全部按0.15
螺紋部位采用：螺紋接觸幾何修正
模型：線性，未考慮材料屈服。
螺栓預緊力加載后可以觀察到，螺紋孔周圍的面壓高于遠離螺紋孔的部位。在沒有設計沉孔的部件上，孔口周圍面壓集中度很高，而在具有沉孔設計的部件上，孔口周圍的面壓分布均勻性有很大改善。
無沉孔的部件最大面壓達到239.33MPa，有沉孔的部件最大面壓僅68.11MPa。
從上至下設置一個路徑，沿路徑輸出部件上的等效應力值。
將無沉孔和有沉孔的等效應力值繪制于同一個圖表中。
展開 ABAQUS橡膠墊圈的超彈性及應力松弛行為的仿真教程
從圖15和圖16中可以看出，橡膠密封墊在壓縮位移作用下，力非線性增加，應力得以釋放后，力先是迅速下降后又平緩降低。該仿真算法及數值分析為確定密封圈性能提供了參考。
圖15 第一個分析步的支反力-時間曲線
圖16 兩個分析步的支反力-時間曲線
文章來源：唯理計算
布袋除塵器怎么安裝布袋
在除塵布袋折疊部份在花板之下打開后，放開除塵布袋的頂部，讓槽形墊彈簧圈架在花板上的袖套上。
2.讓除塵布袋本身的重量緩緩固定位置，讓金屬圈從除塵布袋頂部抽出袖套。將袖套安裝于花板孔內。
3.以雙手緊握槽形墊彈簧圈（不需把除塵布袋拉起），雙手把彈簧環圈往里壓使之成“C”形。在保持彈簧環圈成“C”形的同時，放置溝槽形彈簧圈隆起的一邊到最近的花板孔邊。一手握著已裝嵌好的隆起的“C”形彈簧環圈的一邊，另一只手把隆起的“C”形固定在花板邊。
4.一手固定隆起的“C”彈簧環圈的一邊位置，另一只手慢慢地讓彈簧環圈的另一邊伸展張開。將彈簧環圈的槽恰好嵌入花板孔內。
5.如果當彈簧環圈完全伸展開時不能夠聽到“啪”的聲響，以一手的母指把彈簧環圈向板口內邊推去，使彈簧環圈的槽恰好嵌入花板孔內邊。
6.一般情況下就該能夠聽到“啪”的聲響，否則，便將彈簧環圈從另一位置再屈曲成“C”形。提起彈簧環圈高于花板，然后再重復以上安裝步驟。
7.將除塵布袋框架安裝到除塵布袋中。在安裝時，一定要注意將框架緩慢的放入除塵布袋中，如果有阻力較大時，則須往上拉回一些，然后再輕輕放下，若依然阻力較大，則重復操作，直至能輕松放下。防止框架邊角劃傷除塵布袋！嚴禁使框架撞擊除塵布袋！
8.確保除塵布袋密封墊能很好地與花板孔面密封。
9.安裝除塵布袋框架定位器或緊固部件，確定除塵布袋/除塵布袋框架密封墊在恰當的壓力下工作。
安裝時要特別注意：噴吹管孔、文丘里噴嘴、濾袋框架、除塵濾袋、花板五部件中心要一致，其偏差小于2mm。通常袋籠與濾袋的配合相當緊密。但如果兩者的配合尺寸過小，則應檢查袋籠或濾袋的尺寸，尺寸錯誤的袋籠或濾袋應報廢。
展開 
全啟式安全閥和微啟式安全閥，如何選？
因雜質或者硬物卡、擠、壓等致使密封墊損傷，更換合格密封墊，同時注意安放密封墊時首先清潔安裝位置及安裝物件；
(4)閥桿彎曲、傾斜，使閥瓣與閥座錯位。應對措施：重新裝配或更換；
(5)彈簧彈性降低或失去彈性，因彈簧被介質腐蝕或者介質溫度升高導致彈簧變軟，預緊力減小，發生滲漏。應對措施：加強彈簧防銹蝕和隔熱措施，及時更換彈簧或者重新調整開啟壓力。
(6)彈簧斷裂。應對措施：重新更換彈簧。
(7)裝配不當或有關零件尺寸不合適，裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結合面有透光現象，原因是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。應對措施：檢查閥芯周圍配合間隙大小及均勻性，保證閥芯頂尖孔與密封面同正度；檢查各部間隙不允許抬起閥芯；圖紙要求適當減小密封面寬度實現有效密封。
(8)閥體結合面滲漏，結合面螺栓拴緊力不夠或緊偏，造成結合面密封不好；閥體結合面密封墊不符合標準。應對措施：調整螺栓緊力，緊螺栓時一定要按對角把緊方式進行，最好是邊緊邊測量各處間隙，將螺栓緊到緊不動為止，并使結合面各處間隙一致，其次，應采用合乎標準的密封墊。
(9)閥桿與閥瓣接觸處銹蝕，造成閥瓣自就位能力喪失，在外露閥桿受到擾動時，閥瓣隨著偏移，造成密封失效，發生泄漏。應對措施：定期檢查閥桿與閥瓣接觸槽，采取合理的防銹措施。
(10)整定壓力與設備工作壓力過于接近，由于設備工作壓力波動范圍接近或者超過安全閥的密封壓力，可能引起泄漏。
展開 法蘭墊片密封原理及泄漏形式
來源：閥門之聲
如有侵權，請聯系刪除
墊片密封的基本概念
墊片密封是工業裝置中壓力容器、工藝設備、動力機器和連接管道等可拆連接處最主要的密封結構形式，它通常由法蘭、墊片及連接螺栓、螺母組成，總稱法蘭密封接頭。法蘭密封接頭的結構形式見圖1。
圖1 法蘭密封接頭的結構形式
1-螺母2—法蘭3—墊片4-螺栓
墊片密封機理
泄漏就是介質從有限空間內部流到外部，或從外部進入有限空間內部的人們不希望發生的現象。介質流動通過內外空間的交界面，即密封面發生泄漏。產生泄漏的根本原因是接觸面存在間隙，而接觸面兩側的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。由于密封面的形式及加工精度等因素的影響，導致密封面不完全吻合，即密封面上會出現間隙，從而發生泄漏。要減少泄漏，就必須使接觸面最大限度地嵌合，即減少泄漏通道的橫截面積、增加泄漏阻力，使之大于泄漏推動力。對密封面施加壓緊載荷可以產生壓緊應力，提高密封面的接觸程度，當應力增大到足以引起表面產生明顯的塑性變形時，就可以填補密封面的間隙，以堵塞泄漏通道。采用墊片的目的就是借助墊片材料在壓緊載荷的作用下較容易產生塑性變形的特性，使之填平法蘭密封面的微小凹凸不平，從而實現密封。
在法蘭密封接頭中，壓緊墊片的力使墊片材料產生變形，從而填滿法蘭密封面間的微間隙。
墊片密封連接的泄漏形式
在法蘭密封接頭中，墊片是主要的密封元件。對于非金屬墊片，連接的密封是通過擰緊螺栓，造成法蘭與墊片接觸表面及墊片內部較大的壓緊應力，一方面使墊片表面與法蘭表面緊密貼合，填滿法蘭表面的微間隙，另一方面減小墊片材料的孔隙率，即減小被密封流體的泄漏通道。由于任何加工方法都不可能形成絕對光滑的理想表面，也不可能實現密封面間的完全嵌合以及密封件本身孔隙的完全阻塞，所以在相互接觸的密封面間和密封件的內部總是存在著微小的間隙或通道。
展開 【行業知識】閥門密封墊該如何安裝？
密封墊片是機械、設備等經常用得到的密封備件，是起密封作用的材料。從這個定義，我們不難知道密封墊片有多重要了，所以密封墊片如何安裝也就值得我們去重視了。正確的安裝才能保證密封性能，使設備運行順利，反之則會損害密封墊片。接下來，我們具體來看下應該怎么做。
墊片的正確安裝，應在法蘭連接結構或螺紋連接結構、靜密封面和墊片經檢查無疑，其他閥件完好無損的情況下進行。
1、裝墊片前，密封面、墊片、螺紋及螺栓螺母旋轉部位涂上一層石墨粉或石墨粉用機油（或水）調合的泣滑劑，墊片、石墨應保持干凈。
2、墊片安裝在密封面上要逢中、正確，不能偏斜，不能伸入閥腔或擱置臺肩上。
3、安裝墊片只允許裝一片，不允許在密封面間裝兩片或多片來消除兩密封面間的間隙不足。
4、橢圓墊片的密閉應使墊片內外圈相接觸，墊片兩端面不得與槽底相接觸。
5、O形圈的安裝，除圈和槽應符合設計要求外，壓縮量要適當，在保證密封的前提下，壓縮變形率越小越好，可以延長O形圈的壽命。
6、墊片在上蓋前，閥門應處于開啟的位置，以免影響安裝和損壞閥件。蓋時要對準位置，不得用推拉的辦法與墊片接觸，以免墊片發生位移和擦傷。
7、螺栓連接或螺紋連接的墊片的安裝，應使墊片處在水平位置上（螺紋連接的墊片蓋，有扳手位置的不得用管子鉗）。
8、墊片壓緊前，應對壓力、溫度、介質的性質、墊片材料特性了解清楚，確定預緊力。預緊力應保證在試壓不漏的情況下，盡量減小。
9、墊片上緊后，應保證連接件有預緊的間隙，以備墊片泄漏時有預緊的余地。
展開 基于Ls-dyna電池包密封圈壓縮仿真過程詳解（附直播推薦）
4）上述仿真思路將會在2024年11月26日技術鄰直播中做詳細展示，敬請期待，點擊下方圖片報名預約??
四、結果
圖6 壓塊重力預緊密封墊被壓縮(動態松弛法)
圖7壓塊受到推力與密封墊脫離接觸
圖8 動態松弛預緊轉推力仿真過程
五、重要說明
上述仿真思路是本人基于Ls-dyna官方學習資料和試用版軟件總結的，注意僅限于學習交流，請勿傳播，請勿商用，違者必究。
-end-
技術鄰簡介:
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
仿真服務 ， 掃碼添加技術鄰客服 詳細咨詢~
如您對直播感興趣，有任何問題，可隨時聯系技術鄰客服，為您解答~
（??掃描二維碼添加客服詳細咨詢??）
展開 