选择正确的粘结密封垫圈是一项关键的工程决策，其意义远不止匹配螺栓尺寸那么简单。在高压液压和气动系统中，每个螺纹连接的完整性都至关重要。不匹配或指定不当的粘接垫圈会导致系统停机、代价高昂的流体损失、环境污染和重大安全隐患。本指南为工程师和技术人员提供了一个系统化的五步流程，帮助他们掌握选择标准，确保所选部件与应用需求完美匹配，实现可靠、持久和无泄漏的密封。.
步骤 1：确定物理运行参数
任何密封件选择过程的基础都是清楚地了解其必须在其中运行的物理环境。两个最关键的参数是系统压力和工作温度。.
系统压力
粘结垫圈是专为高压静态密封而设计的。必须确定系统的最大预期工作压力，包括任何潜在的压力峰值或浪涌。标准粘结密封件的额定压力通常高达 700 巴（10,000 磅/平方英寸），但会因尺寸和材料而异。确认系统压力在清洗机额定容量范围内是最基本的第一项检查。如果压力超过了标准密封件的额定值，则可能需要专门的高压密封件或其他密封解决方案。.
工作温度
必须确定整个工作温度范围，从最冷的启动条件到最热的运行温度。这一范围直接决定了弹性密封材料的选择。每种弹性体都有特定的使用温度范围，超出此范围，其性能会显著降低。低温会导致橡胶变硬变脆，失去与表面贴合的能力，而高温则会导致橡胶永久硬化、开裂或失去弹性。因此必须选择一种在整个工作温度范围内都能保持弹性和稳定性的材料。.
步骤 2：确定化学兼容性（弹性体的选择）
这可以说是选择过程中最关键的一步，因为化学不相容性是密封失效的主要原因。弹性密封唇在与所有系统流体接触时必须保持惰性。有必要确定密封件将接触的所有流体，包括主要液压油、清洁剂、添加剂和任何环境化学物质。.
确定流体后，应参考化学兼容性表来选择合适的弹性体。专业人员 密封公司 可以获得大量的兼容性数据。我们的目标是选择一种在系统介质中不会膨胀、收缩、硬化或软化的材料。下表提供了常见弹性体的一般指南。.
| 弹性体 | 石油和燃料 | 水和蒸汽 | 乙二醇流体（制动器） | 酸和化学品 | 风化/紫外线 |
|---|---|---|---|---|---|
| 丁腈橡胶（NBR） | 优秀 | 公平 | 公平 | 贫穷 | 贫穷 |
| FKM （氟橡胶） | 优秀 | 良好 | 贫穷 | 优秀 | 优秀 |
| 三元乙丙橡胶 | 贫穷 | 优秀 | 优秀 | 良好 | 优秀 |
| HNBR | 优秀 | 良好 | 公平 | 良好 | 良好 |
步骤 3：评估环境和机械要求（金属环的选择）
弹性体负责密封，而金属环则提供结构的完整性，并且必须能够承受外部环境的影响。金属环的主要考虑因素是其耐腐蚀性。.
- 适用于一般工业环境： 在典型的室内工厂环境中，或在接触湿气和化学物质极少的封闭式机械设备内，可采用 镀锌碳钢 环是标准和最具成本效益的选择。.
- 适用于腐蚀性或冲洗环境： 在暴露于湿气、盐雾（船舶）、腐蚀性清洁剂（食品加工）或其他腐蚀性介质的应用中，需要使用 不锈钢 环是必须的。与 304 不锈钢相比，316 不锈钢具有更强的抗氯化物和酸性物质的能力，因此通常更受青睐。.
在成本和使用寿命之间进行权衡。虽然不锈钢垫圈的前期成本较高，但它可以防止因挡圈腐蚀而过早损坏整个密封件。.
步骤 4：确定所需的尺寸标准
粘合垫圈只有在与紧固件和密封端口尺寸匹配的情况下才能正常工作。使用错误的尺寸会导致配合不当，几乎肯定会发生泄漏。三种最常见的标准是公制、BSP（英国标准管），有时也包括 UNF。.
必须通过检查设备文件或测量螺纹来确定正确的标准。下面的流程图提供了识别螺纹类型的简化过程。.
螺纹识别流程图
步骤 5：选择最佳磁芯设计（自定中心与非定中心）
最后一步是选择垫圈的物理设计。选择的依据是装配工艺和接头的关键性。.
- A 非自定心垫圈 在受控的装配环境中，技术人员可以手动对齐垫圈。对于不太重要的应用，这是一种更具成本效益的选择。.
- A 自定心垫圈 是大多数应用的最佳选择。它的内唇保证了完美的对齐，这对以下方面非常重要：
- 大批量生产： 加快装配速度，消除对齐误差。.
- 实地维护： 简化了困难或尴尬位置的维修工作。.
- 重要关节： 通过确保均匀的夹紧负荷，提供最大的密封可靠性。.
- 振动设备： 降低密封件随时间推移而移位的风险。.
自定心设计只需略微增加成本，就能显著提高装配可靠性和速度，因此，除最基本的应用外，自定心设计都是值得推荐的选择。.
选择案例研究：船用液压绞车配件
让我们将这一过程应用到一个实际例子中：为船舶甲板上绞盘的液压软管连接选择粘合垫圈。.
- 参数 最大压力为 280 巴。环境温度范围为 -15°C 至 +40°C。.
- 化学品： 标准 ISO VG 46 液压油。丁腈橡胶化学相容性好，温度范围（-35°C 至 +120°C）足够。.
- 环境 经常暴露在盐雾中。A 不锈钢 316 环对防止腐蚀至关重要。.
- 尺寸 端口经测量后确定为 G 3/4 英寸（3/4 英寸 BSPP）螺纹。.
- 设计 该连接对于绞车运行至关重要，并且会受到振动的影响。可能需要进行现场维修。A 自定心 设计是可靠性的不二之选。.
结论 正确的规格是 带 316 不锈钢环和丁腈橡胶弹性体的自定心 3/4 英寸英制键合垫圈.
结论：实现密封完整性的系统途径
按照这五步指南，选择粘接密封垫圈的过程就从猜测变成了精确的工程实践。通过对压力、温度、化学介质、环境、尺寸和装配要求进行系统分析，必然会得出正确的组件规格。这种有条不紊的方法不仅能确保密封接头的即时完整性，还有助于提高整个系统的长期可靠性和安全性。对于具有独特挑战或极端参数的应用，请务必咨询密封专家。专家合作伙伴如 SPARTA 密封件 可提供所需的技术支持，以满足复杂的要求并确保最佳密封性能。.
常见问题（FAQ）
如果您使用的是专有、定制或不常见的化学混合物，请不要猜测材料的兼容性。最安全的做法是联系知名密封件制造商的技术专家。他们通常可以提供不常见流体的数据，或者建议进行物理浸泡测试，即将弹性体样本浸入流体中一段时间，观察重量、体积或硬度的任何变化。.
扭矩规格至关重要。扭矩不足会导致弹性体压缩不充分，造成泄漏。扭矩过大可能会永久性地损坏金属环，挤压弹性体使其超过弹性极限，或损坏紧固件或端口的螺纹。这可能导致密封立即或将来失效。请始终遵守设备或部件制造商推荐的扭矩值。.
我们强烈反对这种做法。虽然一些公制和英制尺寸表面上很接近，但它们的精确尺寸是不同的。使用不匹配的垫圈会导致螺栓松动、端口端面安装不当以及密封不可靠。间隙和外径是按照特定标准设计的。请务必使用与紧固件和端口标准尺寸相匹配的垫圈。.
材料本身没有区别。FKM 是 ASTM 指定的氟橡胶类聚合物。Viton™ 是 The Chemours Company 旗下 FKM 品牌的注册商标。因此，所有 Viton™ 都是 FKM，但并非所有 FKM 都以 Viton™ 品牌销售。就规格而言，FKM 是正确的通用术语。.
在高振动环境中，密封件位置的任何微小偏差都可能成为微动和应力的焦点。完全对中的密封件能将夹紧力和随后的振动负荷均匀地分布在整个圆周上。自定心功能保证了这种最佳对齐，降低了密封件 ‘走行 ’或形成局部磨损点的可能性，而局部磨损点最终会在持续振动下成为泄漏通道。.
拆卸时，失效的密封件可能会显示出几种迹象。最明显的是接头周围有明显的液体渗漏。弹性体可能出现裂纹、硬化或变脆（受热或化学侵蚀），或变软和 ‘胶状’（化学不相容）。金属环可能会因扭矩过大而明显变形或挤压。您还可能看到挤压现象，即部分弹性体被挤出密封间隙，这表明系统压力超过了密封件的额定值或安装不当。.
参考文献和进一步阅读
本指南参考了密封和流体动力行业主要权威机构的技术文档和选型指南。欲了解更多详细信息，请参考以下资源：
- 派克汉尼汾公司： O 形圈和工程密封件部门的技术手册提供了有关弹性体兼容性和温度范围的大量数据。例如, parker.com/literature)
- Essentra 组件： 其粘结密封指南提供了有关设计差异和材料选择标准的基础知识。例如, essentracomponents.com)
- 特瑞堡密封系统： 为材料选择和应用工程提供先进的工具和资源。例如, trelleborg.com/seals)
- WDS 零部件有限公司.....： 提供清晰的表格和指南，将粘结密封件尺寸与英制和公制螺纹标准相匹配。例如, wdsltd.co.uk)
- 流体动力世界 出版有关液压系统设计的文章和最佳实践，包括密封应用的正确组件选择。例如, fluidpowerworld.com)