
泛塞封(Spring-Energized Seal),是一种由弹性体或塑料密封壳(Jacket)与提供持续弹力的金属弹簧(Energizer)组合而成的高性能动态密封件。它不是单一产品的名称,而是一类密封结构的统称,其独特设计解决了极端工况下的密封难题。
核心结构解析:
密封壳(Jacket):
材料: 通常采用聚四氟乙烯(PTFE) 或其改性材料(如填充碳纤维、石墨、玻纤的PTFE),少数也用其他工程塑料(如PEEK、UHMWPE)或超薄金属。
功能: 提供主要的密封接触面,利用PTFE极低的摩擦系数、出色的耐化学性和宽温域特性。其唇口设计(常见为U形、V形或C形截面)与配合面形成密封线。
特点: PTFE壳自润滑、耐磨损,但本身缺乏弹性且具有冷流性。
蓄能弹簧(Energizer):
材料与形式: 通常由不锈钢(如302/316)、哈氏合金或Elgiloy等耐腐蚀弹性金属制成,绕制成螺旋线圈(Canted Coil Spring)或V形弹簧。
功能: 这是泛塞封的“心脏”。它被预装在密封壳的弹簧槽内,持续、均匀地向密封壳的唇口施加径向弹力。这个弹力补偿了PTFE的冷流和磨损,确保了在整个寿命周期内,即使配合面有轻微磨损或不同心,密封接触力也始终保持稳定。弹簧力不依赖于系统压力,即使在零压或真空下也能提供初始密封。
结构优势:
近乎零摩擦与长寿命: PTFE壳的低摩擦特性,配合弹簧的恒定轻弹力,使其在往复和旋转运动中摩擦力极小,功耗低,磨损慢。
耐极端温度: 适用温度范围极宽,从-260°C的深冷到+280°C的高温,具体取决于弹簧和密封壳材料的选择。
卓越的耐化学性: PTFE几乎耐所有化学品,使泛塞封能应对强腐蚀性介质。
适应恶劣工况: 能承受高速、高压(可超过1000 bar)、高真空及固体颗粒介质的工况。弹簧能防止PTFE壳在高压下被挤入间隙(抗挤出)。
长储存寿命: 金属弹簧的性能不会随时间衰减。
主要运行领域:
航空航天: 燃油系统、液压作动筒、发动机控制系统、航天器推进系统。要求耐高压、宽温域、高可靠。
石油与天然气: 井下工具、阀门、压缩机、旋转导向系统。耐高压、耐H₂S/CO₂、耐磨损。
化工与制药: 搅拌器、反应釜、泵、阀门。耐强腐蚀、耐高纯介质、满足洁净要求。
半导体制造: 高纯气体/化学品输送系统、真空腔室、CMP设备。耐蚀、抗析出、满足超高洁净。
食品饮料: 卫生级泵阀。PTFE符合食品接触法规,易于清洁。
超高压设备: 水射流切割、等静压压机。耐受极高压力。
简言之,泛塞封是当工况超出普通弹性体密封能力范围时——无论是极端化学、极端温度、极端压力、高速、长寿命还是低摩擦要求——的首选解决方案。其核心价值在于通过弹性金属弹簧与高性能塑料的巧妙结合,实现了密封性能的可靠性与持久性
