我們都知道，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件和固定部件之間會(huì)涂抹潤(rùn)滑油，這樣有助于運(yùn)動(dòng)部件正常工作。但是，當(dāng)設(shè)備處于高壓狀態(tài)時(shí)，潤(rùn)滑油容易溢出，因此，就需要使用油封來(lái)防止干燥部件之間的碰撞。我們?nèi)粘９ぷ魃钪杏玫降暮芏鄼C(jī)械設(shè)備都使用油封，以防止部件相互摩擦碰撞導(dǎo)致零件損壞。

回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)也不例外，一樣會(huì)用到各種類型、材質(zhì)和型號(hào)的油封。在本文中，我們將簡(jiǎn)單探討一下關(guān)于油封的一些知識(shí)，如油封是什么、它如何工作、為什么有時(shí)會(huì)失效、制造油封的材料、如何選擇合適的油封等等。

什么是油封？

油封（oil seal）是一般密封件的習(xí)慣稱謂，用于封閉機(jī)械設(shè)備固定和運(yùn)動(dòng)部件之間的間隙。在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中，油封被安裝在運(yùn)動(dòng)和固定的零件之間，以確保濕氣、污染物、腐蝕性材料和磨料不會(huì)對(duì)這些零件造成損害。

油封是一種保護(hù)元件，它們可以防止水和潤(rùn)滑油在回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)內(nèi)混合，確保機(jī)械的最佳性能。此外，油封還有助于防止?jié)櫥驮诟邏合滦孤绠?dāng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以極高的速度工作時(shí)。

油封的工作原理

油封的工作原理是在油封唇邊和軸之間的薄層中擠壓和保留潤(rùn)滑油。旋轉(zhuǎn)軸的流體動(dòng)力作用反過(guò)來(lái)又產(chǎn)生輕微的泵作用，從而確保了完美的密封。

如前所述，油封的某些功能可確保回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)等機(jī)械設(shè)備的功能性并延長(zhǎng)其使用壽命。油封的作用是不惜一切代價(jià)保留潤(rùn)滑油，無(wú)論機(jī)器的壓力有多高，都不會(huì)讓潤(rùn)滑油泄漏。

油封的另一種工作方式是阻止可能損壞機(jī)器或污染潤(rùn)滑油的外來(lái)物質(zhì)。油封需要阻止的外來(lái)物質(zhì)取決于具體應(yīng)用。不過(guò)，最常見的是灰塵、濕氣和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒。

油封失效的原因

回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中的油封一旦受到某些因素的影響，就會(huì)失效。下面列出了一些常見的因素以及解決方案：

化學(xué)腐蝕

油封總是會(huì)接觸到很多化學(xué)物質(zhì)，在與這些物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間的接觸后，密封件會(huì)出現(xiàn)一些跡象，如裂紋、水泡和褪色，尤其是在化學(xué)物質(zhì)比較刺激的情況下。這些現(xiàn)象表明化學(xué)品與密封件不兼容，甚至?xí)绊懫浣宦?lián)密度（增加或減少）。當(dāng)交聯(lián)密度增加時(shí)，密封材料就會(huì)變硬，而當(dāng)交聯(lián)密度降低時(shí)，密封材料就會(huì)變軟。

當(dāng)油封材料與化學(xué)品不兼容時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)侵蝕，這種侵蝕在高溫下會(huì)加劇。解決這種情況的方法就是為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)選擇合適的材料。如果必須要使用刺激性化學(xué)物質(zhì)，則應(yīng)選擇與其相兼容的材料制成的油封。

擠壓和咬合

擠壓和咬合的主要原因是高壓造成的應(yīng)力。當(dāng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中的油封出現(xiàn)碎裂或咬痕時(shí)，就要引起注意了。事實(shí)上，在某些情況下，油封表面往往會(huì)自行剝落，使其看起來(lái)像被刮過(guò)一樣。這種應(yīng)力會(huì)增加配合邊緣之間的間隙，從而導(dǎo)致密封件被卡住，進(jìn)而造成嚴(yán)重的物理?yè)p壞。

這種情況的解決方案是始終使用合適的油封，使用尺寸合適的油封。在其他情況下，應(yīng)使用備用裝置，以避免在配合邊緣內(nèi)產(chǎn)生間隙。

油封材料

有幾種材料可用于制造油封，下面就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下。

丁腈橡膠(NBR)

丁腈橡膠是應(yīng)用最廣泛材料，幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用都推薦使用丁腈橡膠。這是因?yàn)槎‰嫦鹉z具有一些特性，如成本低、與大多數(shù)環(huán)境兼容。丁腈橡膠一般用于制作汽車傳動(dòng)帶、鞋類、墊圈、合成革、軟管、O 形圈和油封。

丁腈橡膠適用于溫度范圍為-30~120度的環(huán)境。它與各種流體兼容，如冷水和熱水、硅油、動(dòng)植物油脂、液壓油和燃?xì)庥汀?/p>

不過(guò)，它也有一些缺點(diǎn)，例如耐臭氧性、耐曬性、耐高溫和耐候性較差。

氟橡膠（FKM/FPM）

氟橡膠油封適合高溫應(yīng)用，它適用于-20~250攝氏度之間的溫度。此外，它還具有很強(qiáng)的耐酸、耐溶劑材料和其他化學(xué)物質(zhì)的能力。

聚丙烯酸酯（ACM）

聚丙烯酸酯油封是質(zhì)量和成本之間的完美折衷。它們?cè)诟邷睾突瘜W(xué)品環(huán)境下性能良好，但不如氟橡膠油封。聚丙烯酸酯的溫度范圍為-30~150攝氏度。由于聚丙烯酸酯具有出色的耐熱油性和抗氧化性，因此常用于汽車變速箱和軟管，也可用于軸封、墊圈和 O 形圈。

盡管聚丙烯酸酯是更昂貴的耐高溫材料的理想替代品，但其水相容性和低溫柔韌性較差。

硅橡膠（VMQ）

硅橡膠具有很強(qiáng)的耐溫性，耐溫范圍從-70~260攝氏度 度。它們還耐臭氧、光和惡劣的天氣條件。硅膠常用于液壓和氣動(dòng)以及食品和醫(yī)療行業(yè)。由于這種材料具有透明性和柔韌性，通常被用于制造 O 形圈、模制零件、平面密封件以及電絕緣體。

盡管硅橡膠具有非常強(qiáng)的柔韌性，但它也有一些明顯的缺點(diǎn)。許多硅化合物的韌性、抗磨損性和耐磨性都很差。如果您真的需要一種強(qiáng)度和耐高溫性能更好的油封材料，氟橡膠是最佳選擇。

聚四氟乙烯油封

聚四氟乙烯材料是制造更可靠油封的理想材料。這些材料可用于制造耐干燥或無(wú)潤(rùn)滑操作的油封。聚四氟乙烯油封也被稱為聚四氟乙烯油封，具有-200~300攝氏度的熱強(qiáng)度和出色的耐化學(xué)性。聚四氟乙烯油封被認(rèn)為是徑向軸封的未來(lái)發(fā)展方向。

油封的應(yīng)用類型

在油封的多種類型中，最常見的三種是 O 形圈、彈簧密封件和唇形密封件。

O 形圈

O 形圈也稱為油封環(huán)或油環(huán)密封件，用于連接兩個(gè)部件，確保空氣、濕氣或氣體無(wú)法通過(guò)。它們通常插入凹槽中，其具有抗壓性，這種阻力可以阻止外面的物質(zhì)進(jìn)入回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)連接處。

O 形圈是最常用的密封件，因?yàn)樗?jīng)濟(jì)實(shí)惠、用途廣泛且高效。根據(jù)用途的不同，O 形圈由多種彈性體材料制成，因此在購(gòu)買前了解 O 形圈的材料非常重要。

O 形圈的一些用途包括管道、板材、法蘭和氣缸。它們還可用于相機(jī)和潛水裝備。

彈簧密封件

當(dāng)普通密封件無(wú)法產(chǎn)生防漏接合面時(shí)，彈簧密封件是完美的解決方案。與其他類型的密封件相比，彈簧密封件能夠承受更多的熱量和壓力，因此是機(jī)械密封應(yīng)用的最佳替代品。

當(dāng)它們受到高溫高壓的油或高溫高壓的氣體時(shí)，就會(huì)被壓縮。這些密封件會(huì)縮小尺寸，變得更加緊湊。之后，它們會(huì)儲(chǔ)存熱量和壓力產(chǎn)生的機(jī)械能，這就是為什么它們能保持接合面不泄漏的原因。

唇形密封件

唇形密封件是一種無(wú)源機(jī)械裝置，用于封閉回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的軸出口。制造這種密封件的目的是防止?jié)駳夂突覊m進(jìn)入機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)其工作性能幾乎沒(méi)有影響。

幾乎每一個(gè)唇形密封件都有一個(gè)柔性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可在運(yùn)動(dòng)的軸上形成動(dòng)態(tài)密封，同時(shí)還有一個(gè)堅(jiān)硬的外殼，可與機(jī)器端蓋形成靜態(tài)匹配。柔性部分由不同等級(jí)的橡膠制成，而堅(jiān)硬部分則由輕金屬或高強(qiáng)度塑料制成。

為了增加軸周圍的壓力并保持密封件的完整性，某些唇形密封件會(huì)在柔性橡膠部分增加一個(gè)彈簧圈。

如何選擇一款合適的油封

在為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)選擇合適的油封時(shí)，有許多因素需要考慮，下面就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下其中的一些因素。

尺寸

選擇的密封件應(yīng)與回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所需的尺寸適當(dāng)，密封件應(yīng)與固定部件和旋轉(zhuǎn)部件之間的空間適當(dāng)配合。

壓力

大多數(shù)油封設(shè)計(jì)用于支持壓力很低的設(shè)備，如果在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生額外的壓力，則應(yīng)使用泄壓裝置。

溫度

就像壓力一樣，油封的耐溫能力不應(yīng)低于回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使用環(huán)境的溫度。這是因?yàn)闇囟鹊纳仙蛳陆刀紩?huì)影響油封的功能。聚四氟乙烯密封件具有最高的耐溫能力，因此適用于要求嚴(yán)酷氣候和環(huán)境的應(yīng)用。

流體類型

許多油封能夠耐受與油脂、燃料、水和其他元素的接觸。了解密封件將與什么類型的流體接觸，將有助于您選擇能夠承受這些類型流體的合適油封。

潤(rùn)滑油

密封件在潤(rùn)滑的情況下性能最佳，但有些機(jī)器很快就會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑干涸的情況。因此，在這種情況下，應(yīng)選擇皮革或聚四氟乙烯密封件，因?yàn)榕c其他類型的密封件相比，這兩種密封件在潤(rùn)滑較少的情況下也能發(fā)揮作用。

轉(zhuǎn)速

您必須考慮回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)速度、外殼孔徑和跳動(dòng)。這些因素對(duì)于確保您選擇的油封不會(huì)受到難以承受的磨損非常重要。

軸表面處理

軸的表面處理將決定密封的效果，精加工刀痕的方向會(huì)影響密封效果。因此，必須確保軸表面的光潔度。

軸硬度

軸的硬度決定了密封件的使用壽命，軸的洛氏硬度應(yīng)在 30 或以上，這可以防止密封件在接觸研磨劑時(shí)受損。

跳動(dòng)

應(yīng)該盡量減少跳動(dòng)，造成旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)的最常見原因是軸承擺動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)不對(duì)中時(shí)，問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。

結(jié)論

回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)中的油封的功能性不言而喻，除了防止可能損壞機(jī)器的元素進(jìn)入外，它們還有助于延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的使用壽命。

在本文中，我們介紹了關(guān)于油封的一些知識(shí)。此外，還討論了各種類型、安裝方法以及如何選擇合適的油封。有了這些知識(shí)，您就能根據(jù)自己的需要選擇出合適的油封。