什麽是油封

油封是用于密封機械設備中旋轉軸的封油用密封元件，而腔體(tǐ)基本上(shàng)是靜止的（見下圖），所以油封又稱旋轉軸唇形密封圈。

機械的摩擦部分由于在機械運轉時(shí)有(yǒu)油進入，為(wèi)防止這些(xiē)油從機械的間(jiān)隙中洩漏而使用油封，并且除了油以外還(hái)需要防止水(shuǐ)與化學藥液的洩漏以及塵埃及土砂從外部侵入，這時(shí)候也要用到油封。

油封的密封狀态：一是油封外緣和(hé)腔體(tǐ)之間(jiān)為(wèi)靜态密封，同時(shí)保證油封外緣在腔體(tǐ)之間(jiān)的可(kě)靠定位；二是油封密封唇和(hé)軸之間(jiān)的密封狀态，當軸旋轉時(shí)為(wèi)動态密封，當軸靜止時(shí)為(wèi)靜态密封。

各種影(yǐng)響因素的綜合作(zuò)用及其相互作(zuò)用，都對油封的密封性能和(hé)使用壽命産生(shēng)了很(hěn)大(dà)影(yǐng)響。

油封的主要特點

油封外部為(wèi)圓筒形用來(lái)保證對腔體(tǐ)的靜态密封-采用內(nèi)包金屬骨架的橡膠外緣；采用外露金屬骨架的外緣，大(dà)多(duō)需要抛光和(hé)鍍敷防腐塗層。

裝有(yǒu)彈簧的密封唇保證軸的動态和(hé)靜态密封的密封可(kě)靠性。經過長期開(kāi)發研究的結果，油封的密封唇結構提高(gāo)到**的性能，進而提高(gāo)在更寬的負荷範圍內(nèi)的密封可(kě)靠性。

添加防塵唇，或者在特殊情況下采用的多(duō)個(gè)防塵唇，可(kě)防止外界污染物和(hé)灰塵侵入。

油封各個(gè)部位的作(zuò)用

油封主要由密封體(tǐ)、加強骨架和(hé)自緊螺旋彈簧等幾部分組成。密封體(tǐ)按照不同部位又分為(wèi)底部、腰部、刃口和(hé)密封唇等。下圖是：帶彈簧并附有(yǒu)防塵唇的內(nèi)包骨架油封各部位主要名稱和(hé)術(shù)語。

金屬骨架就如同混凝土構件裏面的鋼筋，起到加強的作(zuò)用，并使油封能保持形狀及張力。通(tōng)常，在自由狀态下的骨架油封，其內(nèi)徑比軸徑小(xiǎo)，即具有(yǒu)一定的“過盈量”。

因此，當油封裝入油封座和(hé)軸上(shàng)之後，油封刃口的壓力和(hé)自緊螺旋彈簧的收縮力對軸産生(shēng)一定的徑向緊力，經過一段時(shí)間(jiān)運行(xíng)後，該壓力會(huì)迅速減小(xiǎo)乃至消失，因而，加上(shàng)彈簧可(kě)以随時(shí)補償油封自緊力。

油封外緣使油封在腔體(tǐ)孔內(nèi)固定的同時(shí)，起防止流體(tǐ)從油封外周面與腔體(tǐ)內(nèi)表面的接觸面之間(jiān)洩漏及侵入的作(zuò)用。另外金屬骨架是當油封固定在腔體(tǐ)內(nèi)時(shí)，起保持配合力的作(zuò)用。

密封唇部是柔性彈性體(tǐ)，設計(jì)成對機械的震動及密封流體(tǐ)的壓力變動的影(yǐng)響下仍可(kě)保持穩定的密封作(zuò)用，并起到保持唇部與軸表面穩定接觸狀态的作(zuò)用。彈簧可(kě)提高(gāo)密封唇向軸的壓緊力，起維持此壓緊力的作(zuò)用。唇端部被制(zhì)作(zuò)成斜锲形狀，在端部處按****表面，起密封流體(tǐ)的作(zuò)用。防塵唇是沒有(yǒu)與彈簧連接的副唇，起防止塵埃侵入的作(zuò)用。

油封的主要型式

▼ 油封外緣的各種設計(jì)型式

油封的密封機理(lǐ)

油封的密封機理(lǐ)涉及兩個(gè)因素：一個(gè)是腔體(tǐ)的密封，主要是油封外緣（靜态部件）在腔體(tǐ)中的定位；二是密封唇口與旋轉軸表面接觸的動态密封，這是油封的重要功能。附下圖：油封密封唇口與旋轉軸表面接觸區(qū)。

油封的外緣為(wèi)了保證油封在腔體(tǐ)的靜态密封和(hé)孔內(nèi)的穩固定位，并且容易裝配。一般為(wèi)橡膠材質包覆金屬骨架，把橡膠彈性體(tǐ)的可(kě)靠靜态密封能力和(hé)金屬骨架支持定位的優點結合為(wèi)一體(tǐ)。

油封的外緣設計(jì)有(yǒu)倒角，以便于裝配。另有(yǒu)油封在外緣上(shàng)設計(jì)溝槽可(kě)以增加附着力，避免油封後退和(hé)歪斜的危險，也加大(dà)了壓配合公差，可(kě)提高(gāo)油封靜态密封的可(kě)靠性。

外緣設計(jì)為(wèi)金屬外骨架的油封适用于要求在腔體(tǐ)中安裝特别牢固和(hé)**的場(chǎng)合，要注意的是當油封座孔內(nèi)表面糙時(shí)應當塗覆密封膠，在密封座處可(kě)以使用密封劑。

油封的密封唇接觸區(qū)的密封機理(lǐ)對油封所起的密封功能具有(yǒu)極其重要的意義，它取決于：密封唇的設計(jì)；彈性材料的結構；軸表面的粗糙度等。密封唇的徑向力、密封唇的角度設計(jì)和(hé)唇尖與彈簧中心的距離設計(jì)的綜合作(zuò)用，産生(shēng)了一種對軸面不對稱分布的接觸壓力：在油側壓力并陡升增加；在空(kōng)氣側壓力呈小(xiǎo)角度衰減。

在過盈量（密封唇的內(nèi)徑在自由狀态、無負荷情況下設計(jì)為(wèi)比軸的直徑略小(xiǎo)）的配合下，接觸壓力的這種不對稱分布，與旋轉軸産生(shēng)的圓周環形緊箍力的聯合作(zuò)用，導緻密封唇接觸區(qū)的結構特性變形。這種密封彈性體(tǐ)變形結構是油封試運轉時(shí)形成的，對密封性能起着決定性作(zuò)用（因此，油封需要一個(gè)試運轉的磨合期）。螺旋線的影(yǐng)響加上(shàng)軸的旋轉，由這種變形構造産生(shēng)向油側的泵吸作(zuò)用。

油封的原材料

油封的骨架和(hé)彈簧是金屬制(zhì)作(zuò)，密封唇口等主要部分為(wèi)橡膠。油封根據使用環境，可(kě)以用不同的橡膠進行(xíng)，以滿足密封的性能和(hé)要求。常用的耐油橡膠是丁腈橡膠，丁腈橡膠為(wèi)目前油封及O型圈使用普遍的橡膠之一。可(kě)說是目前用途廣、成本的橡膠密封件。制(zhì)造油封常用的還(hái)有(yǒu)聚丙酸酯橡膠、矽橡膠、氟橡膠和(hé)聚四氟乙烯等。

▼附圖：彈簧及金屬骨架材料的種類及适用介質 

油封的密封介質

油封所使用的場(chǎng)合，其适用的密封介質一般是礦物潤滑油、潤滑脂和(hé)合成潤滑油、潤滑脂。另外也可(kě)密封工業中使用的DIN51524液壓油類，VDMA24317以及VDMA24320高(gāo)阻燃液壓油類，低(dī)潤滑特性的矽油類。在特殊情況下也可(kě)密封潤滑性低(dī)的酸類，堿類，有(yǒu)機溶劑類等腐蝕性介質。

通(tōng)常采用氟橡膠材料的油封其耐腐蝕性，耐高(gāo)溫性都要比NBR材質的好，在無潤滑、純幹燥和(hé)多(duō)介質的條件下建議采用PTFE密封唇制(zhì)作(zuò)的油封，其密封唇有(yǒu)足夠的潤滑能力，大(dà)大(dà)降低(dī)唇緣的磨損。單個(gè)油封不宜密封兩種不同的介質，大(dà)量的化學物質增加了對于油封材質性能的影(yǐng)響，油封對密封介質的相容性應該通(tōng)過實驗室試驗來(lái)确定。

密封介質的污染可(kě)能是腔體(tǐ)鑄件制(zhì)作(zuò)過程**的鑄砂殘留物；或者從旋轉元件因摩擦磨損産生(shēng)的顆粒物。例如渦輪齒輪箱中的青銅渦輪的磨損物；或者由腐蝕性介質産生(shēng)的産物。為(wèi)防止密封介質的污染對密封特性的負面影(yǐng)響，一定要注意盡量保持腔體(tǐ)清潔。

油封的選擇影(yǐng)響因素

為(wèi)了充分發揮油封的功能，**根據使用條件選定合适的型式與材料。這裏就主要的影(yǐng)響因素作(zuò)一簡述。

1、軸的表面線速度

在同一 直徑條件下，不同材料制(zhì)造的油封，适應軸面旋轉線速度的能力不同，其關系如下圖所示。

油封使用的線速度範圍一般小(xiǎo)于15m/s, 下圖給出的容許的軸的表面線速度是參考值，滿意的潤滑和(hé)良好的散熱條件才是決定性因素。相應較低(dī)的數(shù)據，适用于更為(wèi)苛刻的條件。 

2、溫度

由于旋轉軸表面與油封的密封唇部産生(shēng)摩擦，所以密封唇口部的溫度高(gāo)于油液中的溫度，一般油封工作(zuò)時(shí)其唇緣的溫度高(gāo)于工作(zuò)介質溫度20~50℃。随着轉速增高(gāo)，壓力增加密封唇口處的溫度也随之上(shàng)升。

另外，帶有(yǒu)防塵唇的油封(公衆号:泵管家(jiā))，比無防塵唇的油封會(huì)出現高(gāo)于20℃的過高(gāo)溫度。當超過容許溫度時(shí)會(huì)縮短(duǎn)油封的工作(zuò)壽命，造成密封唇過早性硬化，以及磨損加大(dà)。油封的工作(zuò)溫度範圍與油封使用的材料有(yǒu)關：材料為(wèi)丁晴橡膠（NBR）時(shí)為(wèi)-40~120℃，亞力克橡膠（ACM）-30~180℃，氟橡膠（FPM）-25~300℃。

3、壓力

油封主要用于無壓或者在微壓的條件下使用，工作(zuò)壓力0.02～0.05Mpa。當工作(zuò)壓力超過這個(gè)值時(shí)應選用耐壓型油封。

4、防塵

為(wèi)防止污染物、灰塵、和(hé)濕氣等從空(kōng)氣側進入密封腔體(tǐ)內(nèi)，建議使用帶有(yǒu)防塵唇的油封。如果污染物侵入嚴重建議采用2個(gè)油封，以串聯方式一前一後安裝。

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