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影响油封使用性能和寿命的因素
文章来源:网站管理员   发布时间:2017/8/23 13:20:50

        在橡塑密封件中,油封的使用越来越广泛,在汽车、摩托车、航空、挖掘机、机械制造方面起着尤为重要的作用。随着行业的发展,油封的使用性能和寿命也越来越重要了。那么什么影响着油封的使用性能和寿命呢?我们从一下几个因素进行分析。

1、油封的结构

        油封在使用时要考虑密封介质的压力、温度、密封形式、轴的旋转速度、轴的偏心度、轴的表面光洁度等问题,油封的结构形式也是多种多样的。在使用中常见的有单唇型、双唇型、无弹簧型、单向回流型、耐压型、抗偏心型、双向回流型等油封。在使用时要根据环境、用途的不同,选择正确合适的结构形式关系到油封的使用性能和寿命。如在使用时有灰尘侵入,在结构选用时应选择有防尘唇的油封。如果没有防尘唇,油封会侵入一定量的灰尘,从而导致油封的使用性能下降,使用寿命降低。所以合理的选择油封结构是关键的一步。

2、油封的材质

      目前国内常用的的油封材料主要是丁腈橡胶NBR,氟橡胶FPM,硅橡胶VMQ,丙烯酸酯橡胶ACM,聚氨酯,聚四氟乙烯PTFE等。在选择油封的材料是,必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃,选择油封材料时要格外注意。在低转速时,使用温度在-20~80℃范围的情况下,可选用丁腈橡胶、聚氨酯材料。在中转速使用温度在-40~150℃范围的情况下,可选用硅橡胶、丙烯酸酯橡胶等材料。在高转速使用温度在-20~180℃时,可选用硅橡胶、氟橡胶,也可采用丙烯酸酯橡胶,因丙烯酸酯橡胶的耐热性能较好。所以在不同的使用介质、温度、压力等环境下,选择不同的材料很重要。反之会因为材质所适应的温度与环境所在温度不同,导致油封的损耗。

3、油封唇口与旋转轴的过盈量和偏心

        油封唇口与旋转轴的之间过盈量的作用,主要是使密封唇有跟随轴心和轴径向跳动的能力,补偿使用过程中的磨损及给予旋转轴适当的径向力。(油封的过盈量是指自由状态唇口直径与轴径之差。过盈量可产生一部分径向力,并能补偿轴的偏心。)一般情况下,油封安装后存在一定的偏心和轴加工后存在的径向跳动是难以避免的。这时就需要油封唇口与旋转轴表面有一定的过盈量。油封唇口的过盈量过小,不能跟随或补偿轴的偏心时,则会产生缝隙,引起泄漏。油封唇口的过盈量过大的话会出现橡胶材料的焦耳热效应,加速唇口老化变脆,唇口的磨损加大。这在高速型油封中最为明显,所以应根据使用条件适当选定过盈量。推荐油封的过盈量在0.15~0.9mm。

4、轴的偏心与跳动和轴的表面光洁度

       轴的偏心和跳动是影响油封使用寿命及泄漏的一个主要因素,油封在安装和使用中一定量的偏心是不可避免的。轴的偏心和轴的径向跳动(径向跳动是用来检测轴偏差的,检查轴是某点圆度和轴上该处相对于基准线偏差),主要是轴加工时圆度偏差造成的。装配偏心一般是油封中心线与旋转轴中心线的偏差,主要是起到平衡作用,使轴的运转更稳定。当轴的径向跳动量较大,唇口圆周部分跟不上轴径向跳动所产生的间隙,这种跳动和偏心是唇口与轴表面油膜紊乱,造成油封漏油。对于这种情况要求油封唇口对轴的跳动和偏心,随着转速的提高而提升跟随作用,这就要求轴的偏心量越小越好。轴偏心的解决一般可采用油封唇口加长,或者适当加大过盈量,油封材质选择软硬适度等办法。

        轴的表面光洁度对油封唇口的磨损有一定的影响。比如影响耐磨性,轴的表面过于粗糙,配合表面间的有效接触面积越小,压强越大,摩擦阻力越大,磨损就越快。这时安装油封后会很快出现泄漏现象。目前对轴的加工要求是提高轴的表面光洁度,一般为Δ7~Δ10,表面粗糙度Ra数值在1.6~0.4μm。

5、摩擦扭矩与油封唇口的温升

        摩擦扭矩直接反应唇口的摩擦润滑状况,是油封性能的一个重要参数,与油封的断面形状、径向力、油封材料及配方、润滑介质、轴的表面状态及其他因素有着密切的关系。油封唇口对轴的径向力越大,则油封唇口与轴之间的摩擦扭矩也越大,从而导致油封唇口温度升高,加速了唇口部位的老化、变硬和加剧磨损,影响并降低油封的使用寿命。由于摩擦扭矩与油封径向力有密切关系,油封的径向力过大或过小都会影响密封的效果。一般低转速油封的径向力取高值,高转速油封的径向力取低值。以达到较好的密封性能,从而提高油封的使用寿命。

6、油封的安装与保管

        油封的安装与保管是保证油封能够正常使用和发挥功能的重要步骤。油封保存的环境应保持清洁、干燥、无尘、通风性良好等。油封件必须加包装码放整齐,不的任意堆压,不能用线或绳穿在一起,避免损伤油封唇口部分。温度应保持在-10℃~20℃左右,过高或过低都会导致油封的老化变脆,从而缩短油封的使用寿命。另外,由于安装方法的不对,也会影响油封的使用寿命以及故障和泄漏等问题。在安装油封是应注意以下几点问题:

(1)轴和腔体部位必须要严格的清洗干净,不允许有沙尘、铁锈等异物,还要保证轴和腔体部位本身没有任何缺陷和损伤。

(2)油封在安装前不要过早的打开包装,防止灰尘侵入油封表面。

(3)确认油封唇部与轴的接触面没有任何缺陷。可以用手感觉一下,表面是否平滑、干净。

(4)务必要在安装腔体和轴面上涂一层约0.05mm的润滑油,防止轴在启动时,对唇口造成干磨现象,影响唇口的过盈量。

(5)油封上标识的箭头方向(旋转方向)要与轴的旋转方向一致,切勿装反。以免压力过大,导致油封变形。

(6)安装时应使用均匀的速度和压力,防止弹簧脱落。

(7)油封装配时应采用专用工具推入,如有需要也可请一个技师进行安装,以免位置倾斜。倾斜装入容易造成油封唇口在使用时受损。

为提高油封的使用性能和寿命,应加强对以上六个影响因素的重视,从根本解决问题。

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