您所在的位置:首頁 > 新聞中心 > 行業(yè)新聞

關(guān)于油封的一些知識

2021-06-09

 油封徑向力是指油封裝在軸上時(shí),唇口對軸所產(chǎn)生的抱緊力,這個(gè)力等于唇口的預(yù)張力、彈簧的箍緊力和密封介質(zhì)的附加徑向力的總和,油封徑向力是控制油封質(zhì)量的重要指標(biāo)。

油封的徑向力必須選擇在適宜的范圍內(nèi),過大過小都會影響密封性能。當(dāng)徑向力選取過小時(shí),油封唇口對軸的接觸壓力太小,密封不住介質(zhì)會造成泄漏;當(dāng)徑向力選取過大時(shí),油封唇口對軸的接觸壓大,會增加油封的摩擦扭矩和摩擦溫度,加速了唇口材料的老化而導(dǎo)致油封的時(shí)期損壞。因此徑向力必須選擇適當(dāng),能夠使油封唇與軸接觸面之間構(gòu)成一種適宜厚度的油膜,保持一種良好的潤滑與摩擦狀態(tài),以減少功耗,達(dá)到良好的密封效果和長久的工作壽命。

橡塑制品2_副本.png

過盈量:一般來說,密封圈唇口的過盈量與徑向力約成正比關(guān)系,即過盈量大,徑向力就大;過盈量小徑向力也小。唇口的過盈量取小,雖對密封偶件的潤滑有利,但容易漏油;而過盈量取得太大又影響密封偶件間的油膜形成,使之磨損失效加快。

彈簧槽中心的位置(R)值:R值是指油封唇口與彈簧槽中心的軸向距離。該數(shù)值可認(rèn)為是油封唇口與軸的理論接觸寬度。R值小,接觸寬度小,易使接觸主力呈集中分布,有利于控制穩(wěn)定的油膜。R值過大,則接觸寬度大,不僅增加摩擦生熱,而且因主力分布平均,使油膜遭到破壞,形成流體潤滑狀態(tài),造成漏油。據(jù)資料報(bào)道,R值的取值范圍在0.32.0內(nèi),軸徑越大,R值越大。當(dāng)然,R值的選取也不能僅僅依據(jù)軸徑的大小來確定,也應(yīng)當(dāng)綜合考慮軸的運(yùn)動速度(旋轉(zhuǎn)、往復(fù))等因素。

油封腰部厚度和長度:油封的腰部能提供唇部徑向力的50%,所以它是保持油封徑向力的一個(gè)主要因素。腰部較薄、較長,能提高唇口與軸的跟隨力,這對高速旋轉(zhuǎn)或偏心較大的軸密封有利。但腰部太薄、太長,易出現(xiàn)變形,同時(shí)會減弱腰部的徑向力,造成漏油。因此,油封腰部厚度和長度應(yīng)遵循以下原則來設(shè)計(jì)。

1)、工作介質(zhì)壓力時(shí),應(yīng)采用較厚的腰部厚度和較短的腰部長度。(2)、橡膠的硬度越高,模量和彈性越低,油封腰部厚度應(yīng)當(dāng)越薄,長度應(yīng)當(dāng)越短。

3)、油封的公稱尺寸(內(nèi)徑、高度)越大,腰部厚度也應(yīng)當(dāng)越厚。(4)、油封唇高增大,腰部厚度也應(yīng)相應(yīng)增大。也就是說,腰部厚度與長度也應(yīng)當(dāng)成一定的比例。

因?yàn)橛头獯娇诓繙囟壬仙桥c磨擦系數(shù)、徑向力及軸速成正比。當(dāng)軸速越大時(shí),應(yīng)盡量減小磨擦系數(shù)和徑向力,但磨擦系數(shù)愛橡膠材料和配方的限制,一般在0.20.4之間,不宜再減小。因此對于高速用的油封減小磨擦能,降低生熱以延長油封的使用壽命,其徑向力應(yīng)選取小一點(diǎn)。相反,對磨擦系數(shù)小的油封可適當(dāng)加大徑向力以提高油封唇的追隨能力。據(jù)此可以推薦高速油封的徑向力一般選取在100150N/m之間為宜;低速用油封一般取值可略高一些。總之徑向力選取在100200N/m是比較適宜的。

圖片1.png

不同硬度膠料的油封性能變化情況:

a、膠料硬度越高,制出的油封內(nèi)徑越大。這是因?yàn)槟z料收縮率不同的緣故,膠料硬度越高收縮率越小,因此制得的油封內(nèi)徑就越大。(切唇時(shí),盡量少切點(diǎn))

b、膠料硬度越高的油封唇口接觸越小,這是因?yàn)橛捕雀叩挠头鈨?nèi)徑大,同時(shí)受壓縮變化小的緣故。

C、膠料硬度與徑向力的關(guān)系 膠料硬度越高的油封其徑向力越大,試驗(yàn)結(jié)果表明:油封不論加金屬彈簧或不加金屬彈簧都表明了這一規(guī)律。

d、泄漏試驗(yàn) 用不同硬度的膠料制成的油封進(jìn)行臺架試驗(yàn),可以明顯看出硬度過低或過高的油封在短時(shí)間內(nèi)都發(fā)生了泄漏。這是因?yàn)橛捕冗^低的膠料彈性模量小,油封的徑向力就小,因而密封性能比較差。而硬度過高的膠料彈性差,油封唇部追隨性能不好,因而也容易產(chǎn)生早期泄漏。硬度在65-75之間的油封有較好的密封性能,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長而不漏。

這證明油封膠料在此硬度范圍內(nèi),油封的各項(xiàng)性能是比較適宜的。其徑向力、接觸寬度、摩擦扭矩等性能都比較適宜,且膠料彈性好,唇口有較好的追隨能力。唇口與軸接觸面間能夠構(gòu)成一種較好的潤滑與摩擦狀態(tài),因而獲得了較好的密封效果。由此證明在一般條件下,普通油封的膠料硬度應(yīng)選取在70±為宜。

骨架油封結(jié)構(gòu)原理

骨架油封比較簡單,一般有三部分組成:油封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。通常,在自由狀態(tài)下的骨架油封,其內(nèi)徑比軸徑小,即具有一定的“過盈量”。因此,當(dāng)油封裝入油封座和軸上之后,油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后,該壓力會迅速減小乃至消失,因而,加上彈簧可以隨時(shí)補(bǔ)償油封自緊力。

圖片2_副本.png

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。在液體表面張力的作用下,油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個(gè)新月面,防止了工作介質(zhì)的泄漏,從而實(shí)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(shí),必須在密封圈上涂些油,同時(shí)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(dǎo)致密封唇的過度磨損。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,殼體內(nèi)的潤滑劑微微滲出一點(diǎn),以達(dá)到在密封面處形成油膜的狀態(tài)最為理想。

(文章來源:橡膠技術(shù)網(wǎng))

分享:
聯(lián)系客服
400-6191-666