1. 定义与核心设计

弹簧蓄能密封圈（Spring-Energized Seal）是一种通过内置金属弹簧（如螺旋弹簧、V型弹簧）对弹性密封材料（PTFE、橡胶等）施加持续径向压力的复合密封元件。其核心设计理念是利用弹簧的弹性补偿密封材料的磨损或冷流变形，确保长期稳定密封，尤其适用于极端工况（高低温、高压、低摩擦需求）。

2. 典型结构与组件

• 密封唇（主密封层）：

  • 材料：PTFE（耐高温、低摩擦）、PEEK（高强度）、橡胶（弹性好）。

  • 功能：直接接触密封介质，形成密封界面。

• 蓄能弹簧：

  • 类型：螺旋弹簧、C型弹簧、V型弹簧（根据压力方向选择）。

  • 材料：不锈钢（耐腐蚀）、因科镍合金（高温环境）。

  • 功能：提供持续径向力，补偿密封唇磨损或变形。

• 支撑结构（可选）：金属或塑料骨架，增强整体抗压性。

3. 核心优势

• 超宽温域：PTFE+弹簧结构可耐受-200℃至+260℃。

• 长寿命：弹簧持续补偿磨损，避免因材料老化导致的泄漏。

• 低摩擦：PTFE密封唇适合高速或精密运动场景。

• 抗压差：弹簧预紧力可抵抗30MPa以上高压。

• 多向密封：通过弹簧结构设计，实现轴向、径向或旋转密封。

4. . 选型关键参数

1. 运动形式：

   • 旋转密封：选螺旋弹簧+PTFE唇（均匀径向力）。

   • 往复密封：选V型弹簧（双向压力补偿）。

2. 温度范围：

   • PTFE+不锈钢弹簧：-200℃~+260℃。

   • PEEK+镍基合金弹簧：-100℃~+300℃。

3. 介质兼容性：

   • 强酸/碱：PTFE或FFKM密封唇。

   • 溶胀性介质：填充玻纤的PTFE。

4. 摩擦要求：

   • 需低摩擦：PTFE+弹簧预紧力优化。

   • 需自润滑：添加二硫化钼/石墨的PTFE。

6. 安装与维护要点

• 安装方向：

  • 单作用弹簧密封需区分压力方向（弹簧朝向低压侧）。

  • 双向密封采用对称弹簧结构（如C型弹簧）。

• 表面粗糙度：

  • 密封接触面Ra≤0.4μm，避免磨损PTFE层。

• 润滑：

  • 干摩擦场景：使用固体润滑涂层（如MoS2）。

  • 高速场景：填充食品级硅脂（医疗/食品设备）。

• 失效预警：

  • 泄漏量突增或摩擦扭矩升高时，需检查弹簧是否断裂/密封唇磨损。