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油封基礎知識大全

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-10-31 14:54:00

 

導讀

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。

一、油封表示方法

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。

 

二、骨架油封的材質

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℃(耐溫性能優異)。

 

聚四氟乙烯(PTFE):化學穩定性好、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。

 

三、區分骨架油封型號

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。

 

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。

 

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。

 

 

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異。

四、骨架油封的密封原理及應用

骨架油封共分三部分:自緊彈簧、密封主體、加強骨架。

 

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。

 

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。

 

五、骨架油封的作用

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。骨架油封是采用優質丁腈橡膠和鋼板制作而成,質量穩定,使用壽命長。

1、防止泥沙、灰塵、水氣等自外侵入軸承中。

 

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)應符合規定;要求有適當的彈性,能將軸適當地卡住,起到密封作用;要耐熱、耐磨、強度好、耐介質(油或水等),使用壽命長。

 

油封的選擇要根據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。

 

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。

 

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。

 

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℃。

 

六、對應軸及腔體的設計要求

軸的設計:

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。

 

腔體的設計:

 

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
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

2、安裝倒角推薦值15°~30°。

 

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較大,適宜采用外周為橡膠的油封。

 

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。

 

七、油封的安裝

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。

 

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