密封设计综合规范.docx
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1、密封设计规范目录目录-1参考资料-21.目标-32.适用范围-33.密封概述-3 3.1垫片静密封-3 3.1.1.垫片密封结构及原理-3 3.1.2.垫片密封机理及选型-3 3.1.3.法兰面垫片密封压紧型式-4 3.2密封胶静密封-5 3.2.1密封胶密封结构及原理-5 3.2.2密封胶密封压紧型式-6 3.3成型填料密封-6 3.3.1非金属O型圈密封结构机理-6 3.3.2非金属O型圈失效模式-20 3.3.3 其它型式密封圈 -253.3.4 金属空心O型环密封-254密封试验-25参考资料:1)第五版 .化学工业出版社2) 北京.化学工业出版社.3) 国家标准GB 700 86,G
2、B 4208等密封标准4)1.目标:统一规范电池组箱体密封设计标准,方便开发人员进行密封结构设计。2.适用范围:标准适适用于天津市捷威动力动力电池开发部开发电池组系统。3.密封概述:电池组箱体密封关键采取垫片静密封,密封胶静密封,成型填料(动静)密封三大类。3.1.垫片静密封。垫片密封关键是橡胶平垫结构,具体橡胶平垫规格要依据箱体机构定型。3.1.1.垫片密封结构及原理利用平垫式不亲油,不亲水,承受压力情况下变形小泡棉材料,硅胶材料及橡胶材料部署于上下电池组箱体配合面上,靠上下箱体压紧密封。3.1.2.垫片密封机理及选型密封垫是靠外力压紧而产生弹性或塑性变形,从而填满金属表面上微小凹凸不平来实
3、现密封。假如压力太小,垫片沒有压紧就不能止漏,但压紧力太大往往又会使垫片产生过大压缩变形甚至破坏.所以,为了正确地使用密封垫,必須采取恰好确保密封最小压紧力,通常垫片变形量要控制在小于20%,以保持密封材料弹性,达成密封效果。在设计电池组箱体时要综合考虑最小压紧力(现在还没有密封材料对应最小压紧力数据)及垫片变形量。表1,,螺钉扭矩和螺钉最小压紧力间关系现在企业已使用过材料有东日,圣戈班,长濑企业生产EVA(发泡塑胶),密封泡棉,高弹性泡棉材料。具体材料特征可参考本文3.3.19)16)。3.1.3.法兰面垫片密封压紧型式 图2,法兰连接垫片密封图2所表示为法兰连接垫片密封,图a d垫片型式为
4、非金属软垫片,在设备及管道连接密封应用较成熟,图a密封垫片为满铺式,即整个法兰面上用垫片铺满。因密封垫片接触面积大,在一样密封压力条件下,螺栓受力大,法兰受力比较均匀,适适用于密封介质压力不高,铸铁法兰连接。图b垫片接触面比图a小,螺栓受力有所改善。图c是最常见法兰连接,在一样螺栓受力条件下,密封压紧力大,但法兰根部需承受螺栓螺栓力引发较大弯矩,适适用于压力较高,钢制法兰连接。图d为榫槽面法兰连接,垫片宽度较窄,并在槽内,榫面法兰在螺栓力作用下压紧垫片,垫片变形量堆积在榫槽内,外圆间隙,使密封愈加严密,适适用于压力较高,毒性较大,密封要求严格法兰连接。3.2.密封胶静密封。密封胶关键用于较成熟
5、电池组系统,以免造成拆装电池组不便,不过密封胶因为是液体涂抹到电池组箱体密封法兰上时能够很好地填充上下壳体间间隙,待胶凝固后密封效果更能够达成IP67。现在使用液态密封胶有HT901。3.2.1.密封胶密封结构和机理1) 对结合面间隙估量.结合面在涂胶前先用量具测量间隙距离.当间隙小于0.1mm时,可单独使用液态密封胶;假如间隙在0.10.3mm之间.液态密封胶必需和固体垫片并用才能达成良好密封效果;当间隙超出0.3mm,假如试验条件不苛刻,使用温度和工作压力全部不高时,采取液态密封胶和固体垫片共用也能达成满意密封效果,不然二者并用后仍将会产生泄漏或渗透。2)结合面间隙较大部位,应选择可干可剥
6、型,不干粘接型或半干粘弹型密封胶加固体垫片并用。3)电池组液冷管管接头等螺纹密封,优先考虑选择聚四氟乙烯生料带和厌氧性液态密封胶。在螺纹管道间隙较小, 使用工作压力和温度要求不高情况下,也可选择不干粘接型和半干粘弹型液态密封,但不能选择干粘着型和干可剥型密封胶。因为干型液态密封胶含有大量溶剂,溶剂挥发后形成皮膜残留在螺纹管道上,易堵塞管道面影响工作。4)密封胶分类3.2.2密封胶密封压紧型式1) 预处理:将封面上油污、水、灰尘或金属屑除去。单独使用时,两密封面间间隙应小于0.1mm。 2) 涂敷:涂敷厚度视密封加工精度、平整度、间隙大小等具体情况而定,通常在电池包下箱体配正当兰面上涂敷0.12
7、0.2mm厚度即可。3)干燥:溶剂型液态密封胶需干燥,干燥时间时所用溶剂种类和涂敷厚度而定,通常为37mm。4) 紧固、紧固方法和使用垫片相同,不可错动密封面。3.3.成形填料密封。它是靠填料本身在机械压紧力或介质压力自紧作用下产生弹塑性变形而堵塞流体泄漏通道。成形填料密封按工作原理分为挤压密封圈(O-Ring密封结构即O型密封圈)及唇型密封圈两类,材料关键是橡胶。3.3.1非金属O型圈密封结构机理1) O型圈概述O型圈是一个界面形状为圆形橡胶圈,是液压气动中应用最广泛密封件。2)O型圈特点 1:安装前 2:安装后 3:箱体内部有压力情况特点: 1尺寸小装拆方便 ,2动静密封均可用, 3静密封
8、几乎没有泄漏 ,4单件使用双向密封 ,5动摩擦力小 ,6价格低 。3)O型圈密封原理 O型圈密封是一个挤压型密封。当密封件产生初始形变和应力Pseal,PwPseal时,将不会泄漏。 Pm=P0+Pp,Pp=KP。 Pm=P0+KP K为介质压力传输给O型圈压力系数(对橡胶,K=1;对无缝钢管?复合密封圈?) 所以,只要O型圈存在初始压力,就可实现无泄漏绝对密封。 O型圈密封是一个自密封结构4)O型圈密封压缩变形率选择 偏心 理论上0压缩也可实现密封,实际是不可能。 偏心 工作载荷下,O型圈拉伸,变细,就可能泄漏 低温 橡胶收缩,变细,可能泄漏(低温会造成橡胶加速老化,失去赔偿能力) 通常断面
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