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液壓橡膠骨架油封的用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  1 、液壓橡膠骨架油封的用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

  骨架油封是用于密封機(jī)械設(shè)備中旋轉(zhuǎn)軸的封油用密封元件,而腔體基本上是靜止的,所以油封又稱(chēng)旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈。根據(jù)安裝孔和密封軸所要求的同軸度確定是內(nèi)骨架油封或外骨架油封;根據(jù)工作環(huán)境溫度的來(lái)確定骨架油封所采用的材質(zhì);外骨架油封,俗稱(chēng)鐵殼油封。由于其精確的同軸度,被廣泛用于精密機(jī)械設(shè)備或要求軸高旋轉(zhuǎn)同軸度的密封系統(tǒng)。對(duì)于大型重械設(shè)備所選用的骨架油封一般都要求有較高的鋼性,因此應(yīng)優(yōu)先選用SB、TB型油封。當(dāng)對(duì)油封的鋼性有更高的要求時(shí),推薦選用SA、TA型外骨架油封。對(duì)于旋轉(zhuǎn)扭矩較低的轉(zhuǎn)軸,如小型電機(jī),應(yīng)選用不帶彈簧的骨架油封:VC、VB、KV、KB型。骨架油封一般用在高、低速旋轉(zhuǎn)軸,最高旋轉(zhuǎn)線速度≤15m/s、往復(fù)運(yùn)動(dòng)最高速度簇0.1m/s。工作壓力<0.05MPa。

  機(jī)械的摩擦部分由于在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有油進(jìn)入,為防止這些油從機(jī)械的間隙中泄漏而使用油封,并且除了油以外還需要防止水與化學(xué)藥液的泄漏以及塵埃及土砂從外部侵人,這時(shí)候也要用到油封的密封狀態(tài),一是油封外緣和腔體之間為靜態(tài)密封,同時(shí)保證油封外緣在腔體之間的可靠定位。二是油封密封唇和軸之間的密封狀態(tài),當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)為動(dòng)態(tài)密封,當(dāng)軸靜止時(shí)為靜態(tài)密封。各種影響因素的綜合作用及其相互作用,都對(duì)油封的密封性能和使用壽命產(chǎn)生了很大影響。

  油封主要由密封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧等幾部分組成。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。金屬骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋,起到加強(qiáng)的作用,并使油封能保持形狀及張力。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(guò)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(duì)軸產(chǎn)生一定的徑向緊力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后,該壓力會(huì)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。油封外緣使油封在腔體孔內(nèi)固定的同時(shí),起防止流體從油封外周面與腔體內(nèi)表面的接觸面之間泄漏及侵人的作用。另外金屬骨架是當(dāng)油封固定在腔體內(nèi)時(shí),起保持配合力的作用。密封唇部是柔性彈性體,設(shè)計(jì)成對(duì)機(jī)械的震動(dòng)及密封流體的壓力變動(dòng)的影響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用,并起到保持唇部與軸表面穩(wěn)定接觸狀態(tài)的作用。彈簧可提高密封唇向軸的壓緊力,起維持此壓緊力的作用。唇端部被制作成斜鍥形狀,在端部處按壓軸表面,起密封流體的作用。防塵唇是沒(méi)有與彈簧連接的副唇,起防止塵埃侵人的作用。油封外部為圓筒形用來(lái)保證對(duì)腔體的靜態(tài)密封一采用內(nèi)包金屬骨架的橡膠外緣;采用外露金屬骨架的外緣,大多需要拋光和鍍敷防腐涂層。裝有彈簧的密封唇保證軸的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)密封的密封可靠性。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)研究的結(jié)果,油封的密封唇結(jié)構(gòu)提高到極佳的性能,進(jìn)而提高在更寬的負(fù)荷范圍內(nèi)的密封可靠性。添加防塵唇,或者在特殊情況下采用的多個(gè)防塵唇,可防止外界污染物和灰塵侵入。

  油封的骨架和彈簧是金屬制作,密封唇口等主要部分為橡膠。油封根據(jù)使用環(huán)境,可以用不同的橡膠進(jìn)行生產(chǎn),以滿足密封的性能和要求。最常用的耐油橡膠是丁睛橡膠,丁睛橡膠為目前油封及O型圈使用最普遍的橡膠之一。可說(shuō)是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。制造油封常用的還有聚丙酸酷橡膠、硅橡膠、氟橡膠和聚四氟乙烯等。

  油封所使用的場(chǎng)合,其適用的密封介質(zhì)一般是礦物潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂和合成潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂。在特殊情況下也可密封潤(rùn)滑性低的酸類(lèi),堿類(lèi),有機(jī)溶劑類(lèi)等腐蝕性介質(zhì)。通常采用氟橡膠材料的油封其耐腐蝕性,耐高溫性都要比NBR材質(zhì)的好,在無(wú)潤(rùn)滑、純干燥和多介質(zhì)的條件下建議采用PTFE密封唇制作的油封,其密封唇有足夠的潤(rùn)滑能力,大大降低唇緣的磨損。單個(gè)油封不宜密封兩種不同的介質(zhì),大量的化學(xué)物質(zhì)增加了對(duì)于油封材質(zhì)性能的影響,油封對(duì)密封介質(zhì)的相容性應(yīng)該通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)來(lái)確定。

  密封介質(zhì)的污染可能是腔體鑄件制作過(guò)程遺留的鑄砂殘留物;或者從旋轉(zhuǎn)元件因摩擦磨損產(chǎn)生的顆粒物。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(zhì)產(chǎn)生的產(chǎn)物。為防止密封介質(zhì)的污染對(duì)密封特性的負(fù)面影響,一定要注意盡量保持腔體清潔。

  2 、密封防塵圈功用特點(diǎn)

  所有液壓缸都必須安裝防塵圈?;钊麠U回程時(shí),防塵圈將粘在其表面上的臟物刮掉,保護(hù)密封圈和導(dǎo)向套免受損傷。雙作用防塵圈兼有輔助密封功能,其內(nèi)側(cè)唇邊刮掉粘附在活塞桿表面上的油膜,從而提高密封效果。防塵密封圈對(duì)保護(hù)關(guān)鍵性的液壓設(shè)備部件是極端重要的。滲入塵土,不僅磨損密封件,而且會(huì)大大的磨損導(dǎo)向套和活塞桿,雜質(zhì)進(jìn)入液壓介質(zhì)中,亦會(huì)影響操作閥和泵的功能,亦可能損傷這些裝置。防塵圈能除掉活塞桿表面上的塵土,但不損壞活塞桿上的油膜,這對(duì)密封件的潤(rùn)滑也有益。防塵圈在設(shè)計(jì)時(shí),不僅要適應(yīng)活塞桿,還必須在溝槽中起密封作用。

  動(dòng)態(tài)功能:一個(gè)有效的防塵圈,其唇口相對(duì)于活塞桿的接觸力必須足夠大。有相當(dāng)高硬度的彈性材料最易得到這種效果。硬度達(dá)94°的聚胺醋是特別適用于防塵圈的材料。其特性還包括高模量(硬度),極好的耐磨性及低壓縮性。這種材料可以應(yīng)用在從-40°到100°溫度范圍的絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。

  靜態(tài)功能:設(shè)計(jì)用于封閉式安裝溝槽的無(wú)增強(qiáng)的單作用防塵圈,很難在溝槽中起到有效的密封作用。這是由于這種防塵圈在溝槽中是松配合安裝的。只有密封唇與活塞桿的接觸提供防塵圈與圓柱形表面的密封力。溫度降低時(shí),整個(gè)防塵圈收縮,其外徑與溝槽之間的泄露風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)出現(xiàn)。要取得滿意的效果,這種情況必然在防塵圈的設(shè)計(jì)中加以補(bǔ)償。

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