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泄漏之“密”——探究骨架油封

2018-12-28 by Jun Tai


今天我们继续讨论密封中用途最广泛的另一种密封形式——骨架油封。


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1、骨架油封的构造

骨架油封主要由油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧等组成。通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。


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2、骨架油封的密封原理

在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜,此油膜具有流体润滑特性。在液体表面张力的作用下,油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面,防止了工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。

油封的密封能力,取决于密封面油膜的厚度,厚度过大,油封泄漏;厚度过小,可能发生干摩擦,引起油封和轴磨损;密封唇与轴之间没有油膜,则易引起发热、磨损。

因此,在安装时,必须在密封圈上涂些油,同时保证骨架油封与轴心线垂直,若不垂直,油封的密封唇会把润滑油从轴上排干,也会导致密封唇的过度磨损。在运转中,壳体内的润滑剂微微渗出一点,以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。


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3、正确使用骨架油封

骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成,质量稳定,使用寿命长。其主要作用为(1)防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中;(2)限制轴承中的润滑油漏出。

合理使用油封,应注意以下几点:(1)高转数的轴应使用高速油封,低转速的轴使用低速油封,不能将低速油封用于高速轴上,反之也不行;(2)环境温度在使用温度较高的情况下,应选用聚丙烯酯或硅、氟、硅氟橡胶,并应设法降低油箱中的油温,在使用温度过低的情况下,应选用耐寒橡胶;(3)在压力过大的使用条件下应采用耐压支承圈或加强的耐压油封;(4)正确安装骨架油封。油封和轴配合时偏心过大,则其密封性会变差,特别是在轴转速高时尤为严重。如果偏心过大时,可采用“W”形断面的油封;(5)轴的表面光洁度,直接影响油封的使用寿命,即轴的光洁度高,油封使用寿命就会长;(6)注意在油封的唇口应有一定量的润滑油;(7)要特别注意防止尘土浸入油封。


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4、泄漏原因分析及解决办法

4.1 制造原因

4.1.1 唇边不好——制造质量差——唇口有毛刺或者缺陷——去除毛刺或者更换油封

4.1.2 弹簧质量不好或者失效——制造质量——更换弹簧

4.1.3 径向压力小——弹簧过松,径向间隙过大——调整弹簧

4.2 装配原因

4.2.1 唇边有伤痕——装配时,油封通过键口或者螺纹——更换油封,安装时,轻进正确安装;

4.2.2 油封变形——不正确安装——更换油封,正确安装;

4.2.3 唇口翻转或者脱落——轴端倒角不够,安装时用力过大——处理倒角,涂少量油脂,正确安装。


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