在高压流体动力领域，每个连接的完整性都至关重要。对于液压和气动系统中的螺纹接头而言，实现可靠、无泄漏的静态密封是一项基本的工程挑战。虽然铜垫圈或独立 O 形圈等传统解决方案已使用了几十年，但它们在可靠性、装配效率和极端条件下的性能方面存在局限性。粘合密封垫圈（通常称为 Dowty 垫片）是一种出色的解决方案，它将金属垫圈的强度与弹性体的密封能力完美地结合在一起。本概述将详细介绍什么是粘结密封垫圈、其结构、功能以及为何它已成为现代工程中不可或缺的部件。.
粘结密封垫圈剖析
粘合密封垫圈是一种复合的端面型静态密封件。它的主要特点是由两部分组成，其中弹性密封环通过一种称为硫化的工艺永久性地粘合在金属垫圈的内径上。这样就形成了一个统一的部件，用于密封螺栓和螺钉等螺纹紧固件。.
1.金属外环
金属环或挡圈是密封件的结构支柱。其主要功能包括
- 分配负载： 它提供了一个平整、坚硬的表面，可将螺栓头或螺母产生的压缩载荷均匀地分布到整个端口表面。这样可以防止局部应力点。.
- 防止过度压缩： 当紧固件的扭力达到规格要求时，金属环起着积极的机械阻挡作用，防止柔软的弹性密封唇被挤压或挤出到其弹性极限之外。这是保护密封件完整性的关键特征。.
- 提供耐腐蚀性： 金属的选择对于环境兼容性至关重要。一般工业用标准垫圈使用镀锌碳钢，具有良好的耐液压油和中等湿度的性能。对于腐蚀性环境，如船舶、化学加工或食品饮料应用，则指定使用不锈钢（通常为 316L 级），因为它具有出色的耐化学腐蚀性和耐氯化物性。.
2.内弹性密封唇
硫化在金属环内侧的是弹性密封元件。这是密封件的有效部分。它的特点是横截面为精确成型的梯形。这种形状并不是任意设计的；它的设计目的是在压缩时以可控的方式变形，从而在螺栓柄和配合表面上形成一个宽阔、有效的密封脚印。唇缘的材料根据流体兼容性、温度范围和压力要求进行选择，丁腈橡胶 (NBR) 和氟橡胶 (FKM) 是最常见的选择。.
粘结密封垫圈的横截面图
双级密封原理
粘合垫圈的功效在于其两级密封机制，该机制将机械力与系统压力相结合，从而形成极其可靠的密封。.
- 第 1 阶段：机械压缩。. 拧紧螺栓或紧固件时，会产生轴向载荷。这种初始夹紧力会压缩梯形弹性唇，使其变形并填充端口表面和螺栓头底部的任何微小不规则之处。这种作用可形成低压初始密封，甚至在系统加压之前就已生效。.
- 第 2 阶段：压力启动。. 一旦系统加压，流体压力就会作用在弹性唇的柔性内表面上。这种压力迫使唇缘以更大的力量向外推压配合面。实际上，密封件具有自激功能：系统压力越高，密封力就越紧（达到组件的设计极限）。这种动态响应使得粘接密封件能够可靠地承受足以击败简单垫片类型的压力，其标准额定值通常超过 700 巴（10,000 磅/平方英寸）。.
与传统密封方法相比的主要优势
与扁平金属垫圈（如铜垫圈）或单独的垫圈和 O 形圈组合等替代品相比，粘合密封垫圈具有一些明显的优势。.
| 优势 | 粘结密封垫圈 | 传统方法（如铜垫圈、O 形圈 + 垫片） |
|---|---|---|
| 密封可靠性 | 由于压力通电和受控压缩，密封性非常高。可有效密封不完美的表面。. | 更低。铜垫圈需要非常大的扭矩和完美的表面。O 形圈可能会被挤压或安装不当。. |
| 装配效率 | 单个组件，安装简单。自定心型可消除对齐误差，加快生产速度。. | 速度较慢。双组分解决方案（O 型圈 + 垫圈）需要小心处理。始终需要手动校准。. |
| 库存管理 | 简化；每个尺寸只有一个零件编号。. | 复杂；需要为每种尺寸备有垫圈和相应的 O 形圈。. |
| 组件保护 | 金属环可防止过度压缩，保护弹性体，确保在某些情况下可重复使用。. | 扭矩过大很有可能压碎密封件（铜）或挤出 O 形圈。. |
| 污染风险 | 低。粘合设计最大程度地降低了弹性体脱落或碎裂到系统中的风险。. | 更高。O 形环在安装过程中可能会损坏，导致碎裂和系统污染。. |
结论：静电密封的最终解决方案
粘合密封垫圈不仅仅是一种简单的硬件，它还是一种工程密封解决方案。它将坚固的金属固定件与压力作用下的弹性唇缘整合在一个部件中，克服了传统垫圈方法的主要缺陷。它为要求苛刻的液压和气动应用中的螺纹连接提供了可靠、易于安装和高性能的静态密封。它在各行各业的广泛应用证明了其卓越的设计，可确保无泄漏操作、缩短装配时间并增强整个系统的完整性。对于任何需要绝对可靠性的应用，与专家合作 密封公司 这一点至关重要。像 SPARTA 密封件 可提供所需的技术支持和材料专业知识，以选择精确的粘合垫圈，实现最佳性能和使用寿命。.
常见问题（FAQ）
为什么称为 “粘合 ”密封？
术语 “粘合 ”指的是将弹性密封环永久固定在金属垫圈上的制造工艺。这是通过硫化实现的，硫化是一种化学工艺，利用热量和压力使橡胶的聚合物链交联，同时与专门准备的金属表面形成牢固的粘合。与垫圈和单独的 O 形圈的简单组装不同，这种方法可形成一个单一的集成组件。.
粘接密封垫圈可以重复使用吗？
虽然这种坚固的结构可以在一些低压、非关键的应用中重复使用，但一般不建议使用，尤其是在高压或对安全至关重要的系统中。在初始安装过程中，弹性体会发生压缩变形，与接头的特定微表面相适应。在不同位置或经过热循环后再次使用可能会影响其密封能力。考虑到相对于潜在的系统故障而言弹性体的成本较低，最好的做法是在拆卸接头时更换弹性体。.
安装粘合垫圈的正确扭矩规格是什么？
没有一个通用的扭矩值，它取决于紧固件的尺寸、螺纹类型、材料和设备制造商的规格。遵循液压元件或设备制造商提供的扭矩值至关重要。扭矩不足会导致压缩不充分和潜在泄漏，而扭矩过大则会损坏螺栓螺纹、端口或垫圈金属环变形，从而导致密封失效。.
粘结垫圈 “和 ”道蒂垫圈 “有什么区别？
两者在功能上没有区别，通常可以互换使用。“Dowty ”是源自 Dowty Seals 的品牌名称，Dowty Seals 是这种密封件的先驱和制造商之一。就像 “Kleenex ”用于纸巾一样，“Dowty 垫圈 ”或 “Dowty 密封件 ”也成为粘合密封垫圈的通用商标。“粘合密封垫圈 ”是该部件的正确技术和通用术语。.
参考文献和进一步阅读
本概述是根据密封和流体动力行业权威来源的信息编制而成。如需了解更多技术规格和应用详情，请参考以下资源：
- 派克汉尼汾公司： 派克 O 形圈手册 “及其有关粘接密封件的技术公告提供了大量有关材料科学和压力通电原理的数据。例如, parker.com)
- 特瑞堡密封系统： 为各种工业应用提供密封材料选择和静态密封设计的详细指南。例如, trelleborg.com)
- Essentra 组件： 提供基础指南和文章，解释粘接密封件的结构和优于其他垫片类型的优势。例如, essentracomponents.com)
- 流体动力杂志》： 出版有关液压和气动系统设计的技术文章和最佳实践，包括密封元件的正确使用。例如, fluidpowerjournal.com)