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【专业知识】全面讲解油封相关基础知识收藏吧

发表于: 2019-11-07 

  油封是密封用机械元件,又称旋转轴唇形密封圈,机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进入,为防止这些油从机械的间中泄漏而使用油封。常见的为骨架油封。

  常见的表示方法:油封类型-内径-外径-高度-材料 如:TC40*62*12-NBR 表示:双唇内骨架油封,内径40、外经62、厚度12,材料为丁腈橡胶的油封。

  丁腈橡胶(NBR):耐磨、耐油(不能在极性介质中使用)耐温:-40~120℃。

  氢化丁腈橡胶(HNBR):耐磨、耐油、耐老化性、耐温:-40~200℃(比NBR耐温能力强)。

  氟胶(FKM):耐酸碱、耐油(耐一切油)、耐温:-20~300℃(耐油比上两种都要好)。

  聚氨酯橡胶(TPU):耐磨、耐老化性、耐温:-20~250℃(耐老化性能好优异)。

  硅橡胶(PMQ):耐热、耐寒、压缩永久变形小机械强度低、耐温:-60~250℃(耐温性能优异)。

  聚四氟乙烯(PTFE):化学稳定性好、耐酸碱、油等各种介质、耐磨耐高温、机械强度高自润滑性好。

  一般来说骨架油封经常用到的材质丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶,聚四氟乙烯因为有良好的自润滑性好尤其加入青铜后效果更佳,都用于制作挡圈、格莱圈、斯特封等。

  C型骨架油封为内骨架油封可分为SC型、TC型、VC型、KC型、DC型这五种,分别是单唇内骨架油封、双唇内骨架油封、单唇无簧内骨架油封、双唇无簧内骨架油封、双唇双簧内骨架油封。

  G型骨架油封是外出有螺纹状,其类型和C型一样,只是在工艺上在外侧修改成有螺纹状,类似于O型圈的作用,即起到加强密封效果的作用,还能起到固定油封不松动。

  B型骨架油封是骨架内侧有胶料或者骨架内外都没有胶料,没有胶料会让散热性能更好。

  A型骨架油封是装配式油封,结构相对上述三种相对复杂,特点是承压性能更好更优异。

  •骨架油封的密封原理:由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜,此油膜具有流体润滑特性。

  •密封原理解析:骨架油封的作用下,油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面,防止了工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。

  油封的密封能力,取决于密封面油膜的厚度,厚度过大,油封泄漏;厚度过小,可能发生干摩擦,引起油封和轴磨损;密封唇与轴之间没有油膜,则易引起发热、磨损。因此,在安装时,必须在密封圈上涂些油,同时保证骨架油封与轴心线垂直,若不垂直,油封的密封唇会把润滑油从轴上排干,也会导致密封唇的过度磨损。在运转中,壳体内的润滑剂微微渗出一点,以达到在密封面处形成。

  一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离,不至于让润滑油渗漏,通常用于旋转轴,是一种旋转轴唇密封。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋,起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。按骨架型式可分为内骨架油封,外骨架油封,内外露骨架油封。骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成,质量稳定,使用寿命长。

  2、限制轴承中的润滑油漏出。对油封的要求是尺寸(内径、外径和厚度)应符合规定;要求有适当的弹性,能将轴适当地卡住,起到密封作用;要耐热、耐磨、强度好、耐介质(油或水等),使用寿命长。

  油封的选择要根据密封介质和工作条件,密封介质需要选择油封的材料,工作条件主要考虑使用压力、工作线速度、工作温度范围。

  选择油封的材料时,必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃,在选择油封材料时应予注意。

  普通油封的使用压力一般不超过0.05MPa。当工作压力超过这个值时应选用耐压型油封。

  在同一直径条件下,不同材料制造的油封,适应轴面旋转线速度的能力不同。油封使用的线m/s。

  油封的工作范围与油封使用的材料有关:材料为丁腈橡胶(NBR)时为-40~120℃,亚力克橡胶(ACM)-30~180℃,氟橡胶(FPM)-25~300℃。

  1、表面粗糙度,由于轴的速度与油量不同,一般轴的粗糙度过大或过小,都会影响到油封的泄漏与磨损。轴的表面粗糙度容许范围为Rz1.0~5.0μm;Ra0.2~0.8μm。对旋转轴用油封取2.5~1.6μmRz。

  2、硬度,旋转轴的表面硬度一般取≥35HRC。当介质较脏,有来自外界的污染杂质,或轴表速度12m/s时,轴表面硬度应为55HRC以上,轴表面淬火层深度0.2mm。

  3、轴的倒角,推荐值15°~30° ,以能让油封确实装入,不损伤油封唇缘为原则。

  4、轴的加工,正确的轴加工是保证密封系统正常工作的决定性因素,适宜的油封轴加工方法是横向给进精研磨,金刚砂纸磨光。不适宜的加工方法是在车床上精加工,超精加工,滚光加工,金刚砂纸磨光(砂纸在轴向移动磨光)。

  5、轴的材料,主要是普通碳素结构钢,如C35和C45,另外还有铸铁,陶瓷类,树脂塑料,但后三种材料的轴对油封的密封都有缺陷。

  3、腔体的材质是钢或铸铁,使用外周是橡胶或金属的油封都行。一般轻合金和树脂热膨胀系数较大,适宜采用外周为橡胶的油封。

  4、不适宜的腔体结构,如采用冲压加工的,采用螺纹组合安装的,对开型的腔体等。

  1.装机前,油封应在唇口之间适量涂抹上添加有二硫化钼的锂基酯,防止轴在瞬间启动时,对唇口造成干磨现象,影响唇口的过盈量,并应尽快,装配。装好油封的油封座,一码三中三,如果不是马上装机,则建议在上面用布覆盖防止异物附着油封。涂锂基脂的手或工具一定要干净。

  2.油封要平装,不能有倾斜的现象。建议采用油压设备或套筒工具安装。压力不要太大,速度要均匀、要慢。

  6.油封唇缘通过的螺纹、键槽、花键等处应采取各种措施来防止唇缘损伤,并用专用工具装配。

  10.装入新油封时,为了使其离开旧的唇部接触部位,应使用垫片避开原来的摩擦痕迹。