在机械装配和密封工程中，垫圈是连接件中不可或缺的组件，其种类繁多，功能各异。平垫圈（Flat Washer）和L型垫圈（L-shaped Seal，俗称“皮碗”）是两种典型的垫圈类型，分别针对不同的工况需求设计。本文将从结构特性、材料选择、功能差异及典型应用场景出发，系统解析两者的区别与适用原则。
基本结构：
平垫圈为扁平圆环形薄片，中间有通孔，内外径比例固定，表面通常无特殊几何特征（部分型号带有齿纹防松设计）。
核心功能：
分散载荷：增大螺栓/螺母与连接件的接触面积，防止压溃或表面损伤。
隔离腐蚀：在异种金属连接中，避免电化学腐蚀（如不锈钢螺栓配铝制基体）。
调整间隙：补偿螺栓孔位偏差或厚度误差。
基本结构：
截面呈“L”形，通常由弹性材料（如橡胶、聚氨酯）与金属骨架复合制成，一侧为密封唇，另一侧为安装基座。
核心功能：
动态密封：通过弹性变形紧密贴合运动部件（如活塞杆、轴），防止液体或气体泄漏。
抗污染：防尘唇设计可阻挡外部杂质侵入密封腔。
缓冲振动：弹性材料吸收机械振动，降低部件磨损。
| 特性 | 平垫圈 | L型垫圈（皮碗） |
|---|---|---|
| 常用材料 | 金属（钢、铜、不锈钢）、塑料、橡胶 | 弹性体（NBR、FKM、PU）、金属骨架 |
| 耐温范围 | -50°C至+300°C（金属） | -40°C至+200°C（橡胶类） |
| 耐压能力 | 静态承载，无密封要求 | 动态密封，耐压可达50MPa |
| 耐化学性 | 金属材料耐腐蚀性强，塑料需匹配介质 | 依赖弹性体材质（如FKM耐油、EPDM耐酸碱） |
| 弹性变形能力 | 几乎无弹性 | 高弹性，适应轴跳动和偏心 |
机械装配：
分散螺栓预紧力，保护软质材料（如木材、塑料）表面。
搭配弹簧垫圈使用，增强防松效果（如铁路轨道连接）。
电气工程：
作为导电垫片，确保接地可靠性（铜制平垫圈）。
建筑结构：
调节钢结构螺栓节点厚度，平衡安装公差。
液压/气动系统：
液压缸活塞杆密封，防止油液外泄（如挖掘机液压臂）。
气动阀杆密封，维持气压稳定性。
旋转设备：
泵轴密封，阻隔介质泄漏（如离心泵机械密封辅助件）。
搅拌器轴封，适应高速旋转与介质腐蚀。
极端环境：
耐高温蒸汽密封（采用氟橡胶FKM材质）。
食品级密封（硅橡胶材质，符合FDA标准）。
尺寸匹配：内径需略大于螺栓直径（如M10螺栓配内径10.5mm垫圈）。
材料选择：
防腐环境：不锈钢或尼龙垫圈。
导电需求：铜或镀锡钢垫圈。
防松设计：锯齿垫圈（如Nord-Lock）用于高振动场景。
方向确认：
密封唇朝向被密封介质侧（如液压油内侧）。
防尘唇朝向外侧阻挡污染物。
表面处理：
轴表面粗糙度Ra≤0.4μm，硬度≥HRC 45。
预涂润滑脂（如锂基脂）减少初始摩擦。
过盈量控制：
密封唇与轴径过盈量通常为0.2-0.5mm（参考ISO 6194标准）。
问题：螺栓松动导致垫圈压溃。
对策：改用硬质垫圈（如淬火钢）或增加垫圈数量。
原因：
轴偏心度过大，超出密封唇补偿范围。
介质温度超过弹性体耐受极限。
解决：
选用带金属弹簧的复合型皮碗（如TC型油封）。
升级材质（如PTFE覆层皮碗耐温可达260°C）。
| 决策因素 | 平垫圈 | L型垫圈（皮碗） |
|---|---|---|
| 主要需求 | 分散压力、防松、隔离 | 动态密封、抗污染、减振 |
| 适用工况 | 静态连接、无介质泄漏风险 | 运动部件、存在液体/气体压力 |
| 成本考量 | 单价低（金属垫圈约0.1-2元/个） | 单价高（橡胶皮碗约5-50元/个） |
| 维护频率 | 基本免维护 | 需定期检查更换（寿命1-5年） |
核心建议：
优先平垫圈：静态装配、低成本场景。
选择L型垫圈：动态密封、高压/腐蚀性介质环境。
随着材料技术的发展，二者也呈现融合趋势，例如带密封涂层的金属平垫圈，或增强型L型垫圈兼具支撑与密封功能。工程师需根据具体工况，平衡性能、成本与寿命，实现最优设计。
【德龙密封温馨提示】密封问题找德龙！密封件厂家，接受定制密封件，从设计到研发，从生产到测试，全系列服务。有更多想了解的信息可以直接联系德龙密封，德龙产品专家竭诚为您服务！
电话/微信：13580867059
