油封是密封用機械元件,又稱旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈,機械的摩擦部分由于在機械運轉(zhuǎn)時有油進入,為防止這些油從機械的間中泄漏而使用油封,。常見的為骨架油封,。
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一、油封表示方法 常見的表示方法:油封類型-內(nèi)徑-外徑-高度-材料 如:TC40*62*12-NBR 表示:雙唇內(nèi)骨架油封,,內(nèi)徑40,、外經(jīng)62、厚度12,,材料為丁腈橡膠的油封,。
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二、骨架油封的材質(zhì) 丁腈橡膠(NBR):耐磨,、耐油(不能在極性介質(zhì)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(zhì)、耐磨耐高溫,、機械強度高自潤滑性好,。
一般來說骨架油封經(jīng)常用到的材質(zhì)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(qū)分骨架油封型號 C型骨架油封為內(nèi)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(nèi)骨架油封,、雙唇內(nèi)骨架油封,、單唇無簧內(nèi)骨架油封、雙唇無簧內(nèi)骨架油封,、雙唇雙簧內(nèi)骨架油封,。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,,第一時間掌握干貨知識,、行業(yè)信息) 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(cè)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(nèi)側(cè)有膠料或者骨架內(nèi)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(jié)構(gòu)相對上述三種相對復雜,,特點是承壓性能更好更優(yōu)異。
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四,、骨架油封的密封原理及應用
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•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(zhì)的泄漏,從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)中,,殼體內(nèi)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(zhuǎn)軸,是一種旋轉(zhuǎn)軸唇密封,。骨架就如同混凝土構(gòu)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(nèi)骨架油封,,外骨架油封,內(nèi)外露骨架油封,。骨架油封是采用優(yōu)質(zhì)丁腈橡膠和鋼板制作而成,,質(zhì)量穩(wěn)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(nèi)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�,,起到密封作�?要耐熱,、耐磨、強度好,、耐介質(zhì)(油或水等),,使用壽命長。
六,、油封的選擇 油封的選擇要根據(jù)密封介質(zhì)和工作條件,,密封介質(zhì)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(zhì)的相容性,、對工作溫度范圍的適應性和唇緣對旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)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(zhì)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,。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,,第一時間掌握干貨知識,、行業(yè)信息) 在同一直徑條件下,,不同材料制造的油封,,適應軸面旋轉(zhuǎn)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℃,。
七,、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(zhuǎn)軸用油封取2.5~1.6μmRz,。 2,、硬度,旋轉(zhuǎn)軸的表面硬度一般取≥35HRC,。當介質(zhì)較臟,,有來自外界的污染雜質(zhì),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(jié)構(gòu)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 | 無骨架油封 | H11 | 3.2 | 12.5 | 骨架油封 | H8或H7 | 1.6 | 6.3 | 旋轉(zhuǎn)軸 | h9或f9 | 0.8~0.4 | 3.2~1.6 |
2,、安裝倒角推薦值15°~30°,。
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3、腔體的材質(zhì)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,。 4,、不適宜的腔體結(jié)構(gòu),如采用沖壓加工的,,采用螺紋組合安裝的,,對開型的腔體等。
八,、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(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(cè),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(nèi)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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