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旋转轴唇形油封密封圈的结构及优点?
返回列表 来源: 东晟密封 发布日期: 2021.12.18

旋转轴唇形密封圈通常称为油封,广泛应用于工程机械的变速箱、驱动桥等部件中,如变速箱的前后输出轴,驱动桥的主减速器、轮边等处,其功用在于把油腔和外界隔离,对内封油,对外防尘。目前采用的油封结构型式比较多,其基本结构包括橡胶密封部分、金属骨架或金属壳体和金属弹簧四氟PTFE。

一、油封的密封机理  油封的密封是靠密封件与旋转轴之间的过盈配合形成的。它的密封机理是:油封唇部和轴之间的接触表面上同时并存干摩擦、边界润滑和流体润滑三种情况,并不断交替产生。干摩擦产生磨损,流体润滑产生泄漏,在边界润滑下,油封唇部与轴的界面之间形成一层稳定的流体动压油膜,油膜厚度约00025mm;这层油膜除用作润滑之外,还起密封作用。油膜太厚,流体就会泄漏;油膜太薄,就不能形成流体润滑膜,唇部就会磨损。因此,为了获得良好的密封性能和比较长的工作寿命,就要求人们在结构设计、油封设计和安装使用上都要为形成薄而稳定的边界润滑油膜提供条件。其中在结构设计、安装使用方面,现国内常用油封所规定的条件是非常苛刻的,这也就为泄漏故障的频频发生埋下了隐患。

1.在结构设计上,由于目前大量采用的油封是与旋转轴直接进行过盈配合而实现动密封的,其对旋转轴的偏心度、尺寸偏差、不圆度、表面粗糙度等都有十分严格的要求:

1)轴的偏心度,偏心度大小直接影响油封唇部接触力的分布状态,通常要求在0.3mm(轴径为50~80mm,油封线速度为10~15m/s)以内,然而在很多情况下是很难做到的。例如驱动桥主减速器油封的装配技术要求:输入法兰中心线对油封座孔中心线的偏心度小得超过0.1mm。

2)轴的尺寸偏差:只有正确地选择轴的尺寸偏差才可能获得性能良好的密封效果。过大的轴会增加唇端的接触载荷,而过小的轴则会使唇端接触面上的密封压力不够。压力过大会促使密封过早失效,而接触面过小则会引起泄漏。

3)轴的不圆度:轴的不圆度很可能会使弹性体密封唇按照轴的不规则运动而产生变形或失去弹性,从而引起疲劳破坏。

4)轴表面粗糙度,一般规定为Ra1.6~3.2um,表面太光滑,不利于形成和保持油膜,密封圈干磨擦,容易烧伤,引起泄漏;太粗糙,磨擦磨损加剧,同样会造成油封早期失效。

2.在安装使用方面:安装前必须在油封唇口上,先涂少许润滑脂,由于油封唇部相对于轴有一个过盈量,安装时必须注意和预防诸如密封唇部的扭转、挤出,当轴端不带圆锥、圆角且有螺纹时,就更应注意,否则容易把唇口划伤而影响密封效果。

3.现有油封对轴表面的损伤较敏感,很轻微的损伤都可能对它的密封效果及工作寿命产生极大的影响,甚至直接带来泄漏。

二、新型油封的结构及其优点:新型油封的主要特点是采用四氟PTFE材质制作而成,而油封在其唇部与外面之间实现动密封。其优点有:

1.四氟油封能适应旋转轴比较大的偏心度(通常只要求在0.5mm左右)和轴较大范围的尺寸偏差,有较佳的轴向及径向缓冲性能。

2.四氟油封表面粗糙度一般要求在0.2-04以内,对轴表面的轻微损伤也不敏感,提高了油封的可靠性。

3.四氟油封能使油封稳固地安装在轴上,如在安装前在橡胶表面涂点润滑脂,则安装就会变得更容易。

J型PTFE油封

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