旋轉軸唇形密封圈(油封)的介紹

旋轉軸唇形密封圈俗稱油封。它是安裝在旋轉軸和靜止件之間,用于密封潤滑油外泄和防止外界塵土、雜物侵入設備內(nèi)部的動密封元件。普通油封的使用壓力小于0.5MPa,耐壓油封的工作壓力可達1~12MPa。油封的工作溫度范圍與油封的材質有關,丁腈橡膠制作的油封一般在-40~+120℃,氟橡膠為-25~+200℃,丙烯酸酯橡膠為-20~+150℃。油封的工作線速度一般小于15m/s。

油封分以下幾類:

  1. 按軸的旋轉線速度高低分類,可分為低速油封(小于6m/s)和高速油封(大于6m/s)
  2. 按油封所能承受的壓力高低分類,可分為常壓型油封和耐壓型油封。
  3. 按油封的結構及密封原理分類,可分為標準型油封和動力回流型油封。
  4. 按構成油封的組件材質分類,又可分為有骨架型油封和無骨架型油封;有彈簧型油封和無彈簧型油封。

通常,對油封的要求是:

  1. 結構簡單,制作和裝拆容易;
  2. 安裝腔體的尺寸緊湊,加工方便;
  3. 密封性能好,能長時間保持密封效果;
  4. 對軸的振擺、偏心的適應性能好。

在自由狀態(tài)下,油封的內(nèi)徑小于軸徑,有一定的過盈量。這樣,當油封裝到軸上后,即使沒有彈簧,也有一定的徑向力作用在軸上。為了保證密封的可靠性,在油封唇緣的上方,加裝一個彈簧。

依靠彈簧對軸的抱緊力來克服軸在旋轉狀態(tài)下,因振擺、跳動所造成的間隙,并使油封的唇緣能始終緊貼于軸的表面。維持油封密封性能的關鍵是介于唇緣于軸表面之間的一層油膜。因此,油封的密封原理是建立在滑動軸承的潤滑理論上的。在軸旋轉的動態(tài)過程中,油膜的厚度也在不斷變化,其變動量一般約在20%~50%之間。油膜厚度變化的原因是維持油膜存在的表面張力在不斷波動。而油膜的表面張力則與有的粘度、運動速度等因素有關。

一般認為油膜過厚,容易泄露;油膜太薄,則會導致干摩擦。最理想的情況是保持“臨界油膜厚度”,即始終保持臨界潤滑狀態(tài)。而“臨界油膜厚度”的形成與保持,與油封對軸的徑向力的大小及其分布狀況直接有關。所以盡量采用最小的徑向力而得到最尖銳的“峰值”壓力分布,可獲得最佳的密封效果。

選擇油封的材料時,必須考慮材料對工作介質、工作溫度及唇緣在軸高速旋轉時的適應性。一般油封工作時若其唇緣的溫度高于工作介質溫度20~50℃,應引起重視。常壓性油封的使用壓力一般不超過0.05MPa。當工作壓力超過0.05MPa時,應選用耐壓性油封。目前,國外耐壓型油封的使用壓力可達10MPa。油封的形式和種類很多,可按工作條件與使用要求查閱有關設計手冊選用。油封安裝時,為獲得適當?shù)某跏紡较蛄?,應保證唇緣對旋轉軸的過盈量要求

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