油封是密封用機械元件,又稱旋轉軸唇形密封圈,機械的摩擦部分由于在機械運轉時有油進入,為防止這些油從機械的間中泄漏而使用油封。 油封相關知識,你知道多少呢?看看文章查漏補缺吧。 3 s! S! W, F% J% Z! R
/ U6 `* J, P# S" {% I; R1 p
一、油封表示方法
! \" p# w/ a% N- d. r$ W% T4 A# Z
常見的表示方法:油封類型-內徑-外徑-高度-材料 如:TC40*62*12-NBR 表示:雙唇內骨架油封,內徑40、外徑62、厚度12,材料為丁腈橡膠的油封。 ( m1 m$ u' Q# n" M) `+ k5 K- Y
二、骨架油封的材質 0 {/ `7 g: c/ _0 Y: z; ?3 D# f
丁腈橡膠(NBR):耐磨、耐油(不能在極性介質中使用)耐溫:-40~120℃。 氫化丁腈橡膠(HNBR):耐磨、耐油、耐老化性、耐溫:-40~200℃(比NBR耐溫能力強)。 氟膠(FKM):耐酸堿、耐油(耐一切油)、耐溫:-20~300℃(耐油比上兩種都要好)。 聚氨酯橡膠(TPU):耐磨、耐老化性、耐溫:-20~250℃(耐老化性能好優(yōu)異)。 硅橡膠(PMQ):耐熱、耐寒、壓縮永久變形小機械強度低、耐溫:-60~250℃(耐溫性能優(yōu)異)。 聚四氟乙烯(PTFE):化學穩(wěn)定性好、耐酸堿、油等各種介質、耐磨耐高溫、機械強度高自潤滑性好。 一般來說骨架油封經常用到的材質丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠,聚四氟乙烯因為有良好的自潤滑性好尤其加入青銅后效果更佳,都用于制作擋圈、格萊圈、斯特封等。
. P+ {0 X2 C4 x4 R6 K
三、區(qū)分骨架油封型號
0 R* w, V; e+ f [" W' K
C型骨架油封為內骨架油封可分為SC型、TC型、VC型、KC型、DC型這五種,分別是單唇內骨架油封、雙唇內骨架油封、單唇無簧內骨架油封、雙唇無簧內骨架油封、雙唇雙簧內骨架油封。 4 M* X* {9 t+ h" _
G型骨架油封是外出有螺紋狀,其類型和C型一樣,只是在工藝上在外側修改成有螺紋狀,類似于O型圈的作用,即起到加強密封效果的作用,還能起到固定油封不松動。
$ x' m. ?+ E# K5 O5 I" i
B型骨架油封是骨架內側有膠料或者骨架內外都沒有膠料,沒有膠料會讓散熱性能更好。 + w- B2 o+ H% S
A型骨架油封是裝配式油封,結構相對上述三種相對復雜,特點是承壓性能更好更優(yōu)異。
5 h$ {3 z) k* o' P7 o D2 N
1 [4 M; W e2 J( K8 r
四、骨架油封的密封原理及應用 . h! [; _3 M$ n+ K" Z1 V. U/ ~- `) a
骨架油封共分三部分:自緊彈簧、密封主體、加強骨架。 : r6 m, o& t" R8 m
骨架油封的密封原理:由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜,此油膜具有流體潤滑特性。 ) o4 u+ r' v; ^2 m, k) Z
密封原理解析:骨架油封的作用下,油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面,防止了工作介質的泄漏,從而實現(xiàn)旋轉軸的密封。油封的密封能力,取決于密封面油膜的厚度,厚度過大,油封泄漏;厚度過小,可能發(fā)生干摩擦,引起油封和軸磨損;密封唇與軸之間沒有油膜,則易引起發(fā)熱、磨損。因此,在安裝時,必須在密封圈上涂些油,同時保證骨架油封與軸心線垂直,若不垂直,油封的密封唇會把潤滑油從軸上排干,也會導致密封唇的過度磨損。在運轉中,殼體內的潤滑劑微微滲出一點,以達到在密封面處形成。 4 J4 l. c1 N+ c+ _
五、骨架油封的作用 8 g: Y7 @6 V! I
一般就是將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離,不至于讓潤滑油滲漏,通常用于旋轉軸,是一種旋轉軸唇密封。骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋,起到加強的作用,并使油封能保持形狀及張力。按骨架型式可分為內骨架油封,外骨架油封,內外露骨架油封。骨架油封是采用優(yōu)質丁腈橡膠和鋼板制作而成,質量穩(wěn)定,使用壽命長。 6 l6 e' N+ V4 N" U
1、防止泥沙、灰塵、水氣等自外侵入軸承中。
! M5 r/ o# a" m: t4 x$ m- q& k$ R O
2、限制軸承中的潤滑油漏出。對油封的要求是尺寸(內徑、外徑和厚度)應符合規(guī)定;要求有適當?shù)膹椥裕軐⑤S適當?shù)乜ㄗ。鸬矫芊庾饔?要耐熱、耐磨、強度好、耐介質(油或水等),使用壽命長。
4 E/ n1 L& y. A4 J
油封的選擇要根據(jù)密封介質和工作條件,密封介質需要選擇油封的材料,工作條件主要考慮使用壓力、工作線速度、工作溫度范圍。 選擇油封的材料時,必須考慮材料對工作介質的相容性、對工作溫度范圍的適應性和唇緣對旋轉軸高速旋轉時的跟隨能力。一般油封工作時其唇緣的溫度高于工作介質溫度20~50℃,在選擇油封材料時應予注意。
# _# \4 U# w2 V2 L2 O
普通油封的使用壓力一般不超過0.05MPa。當工作壓力超過這個值時應選用耐壓型油封。 ) \+ q+ K& C! G
在同一直徑條件下,不同材料制造的油封,適應軸面旋轉線速度的能力不同。油封使用的線速度范圍一般小于15m/s。
# o5 Y$ `! H7 Q! ]3 e z
油封的工作范圍與油封使用的材料有關:材料為丁腈橡膠(NBR)時為-40~120℃,亞力克橡膠(ACM)-30~180℃,氟橡膠(FPM)-25~300℃。
! Z6 _1 V) Z* `1 O, M* k
七、對應軸及腔體的設計要求
$ y. T4 w" ?& M' c; U
軸的設計:
2 Y1 n& G) F7 v0 I
1、表面粗糙度,由于軸的速度與油量不同,一般軸的粗糙度過大或過小,都會影響到油封的泄漏與磨損。軸的表面粗糙度容許范圍為Rz1.0~5.0μm;Ra0.2~0.8μm。對旋轉軸用油封取2.5~1.6μmRz。 2、硬度,旋轉軸的表面硬度一般取≥35HRC。當介質較臟,有來自外界的污染雜質,或軸表速度>12m/s時,軸表面硬度應為55HRC以上,軸表面淬火層深度>0.2mm。 3、軸的倒角,推薦值15°~30° ,以能讓油封確實裝入,不損傷油封唇緣為原則。 4、軸的加工,正確的軸加工是保證密封系統(tǒng)正常工作的決定性因素,適宜的油封軸加工方法是橫向給進精研磨,金剛砂紙磨光。不適宜的加工方法是在車床上精加工,超精加工,滾光加工,金剛砂紙磨光(砂紙在軸向移動磨光)。 5、軸的材料,主要是普通碳素結構鋼,如C35和C45,另外還有鑄鐵,陶瓷類,樹脂塑料,但后三種材料的軸對油封的密封都有缺陷。 / d4 D* d$ X6 J* H- S; `
腔體的設計: 0 `. X$ W5 r3 Y% _
1、表面粗糙度,及直徑公差見下表。 部位 | 直徑公差 | 表面粗糙度/mm | Ra≤ | Rz≤ | 座孔 | 無骨架油封 | H11 | 3.2 | 12.5 | 骨架油封 | H8或H7 | 1.6 | 6.3 | 旋轉軸 | h9或f9 | 0.8~0.4 | 3.2~1.6 |
/ [& r& f* P* Y
2、安裝倒角推薦值15°~30°。 + @$ Z, @% S" E" f) R
3、腔體的材質是鋼或鑄鐵,使用外周是橡膠或金屬的油封都行。一般輕合金和樹脂熱膨脹系數(shù)較大,適宜采用外周為橡膠的油封。
, r: I! m+ |4 I: x& o- O
4、不適宜的腔體結構,如采用沖壓加工的,采用螺紋組合安裝的,對開型的腔體等。 8 C5 Y9 V1 K: t, |5 w
八、油封的安裝
0 O" g- F4 h- [, T
1、裝機前,油封應在唇口之間適量涂抹上添加有二硫化鉬的鋰基酯,防止軸在瞬間啟動時,對唇口造成干磨現(xiàn)象,影響唇口的過盈量,并應盡快,裝配。裝好油封的油封座,如果不是馬上裝機,則建議在上面用布覆蓋防止異物附著油封。涂鋰基脂的手或工具一定要干凈。 2、油封要平裝,不能有傾斜的現(xiàn)象。建議采用油壓設備或套筒工具安裝。壓力不要太大,速度要均勻、要慢。 3、油封安裝時應涂敷油液或潤滑油,并將軸端和軸肩倒圓。 4、安裝油封時,一定要使唇緣端朝向被密封的油液一側,切忌反向裝配。 5、油封裝入座孔時,應采用專用工具推入,防止位置偏斜。 6、油封唇緣通過的螺紋、鍵槽、花鍵等處應采取各種措施來防止唇緣損傷,并用專用工具裝配。 7、拆卸油封時應避免碰傷腔體內表面和軸的表面。 8、使用過的油封,即使外觀再好也不能再使用,必須更換新的油封。 9、軸表面有碰傷或銹蝕時,必須進行修補。 10、裝入新油封時,為了使其離開舊的唇部接觸部位,應使用墊片避開原來的摩擦痕跡。
$ N! f9 @0 z4 ^. q
|