浅谈骨架油封密封原理与早期失效的原因
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骨架油封质量检验及失效预防1、骨架油封的质量检验工作时,油封唇口对轴的径向力使界面间产生厚度约2.5mm的油膜,这是骨架油封起密封作用的实质所在。
首先,检查外观质量,油封表面须光洁,无毛刺、裂纹、气泡、缺角及杂质嵌入等缺陷;护油唇的边缘为锐角,无缺口、毛边及不均匀等现象;唇口与轴的接触宽度一般为0.13~0.5mm,最佳宽度为0.25mm;橡胶与加强环的黏合要紧密无松动,不允许加强环偏位,内、外表面不露铁;油封平面上压出的凸字标明“轴径×外径×高度”、制造厂名和商标,字迹应清晰。
其次,用游标卡尺测量油封尺寸,测内径最好用标准塞规,检查其松紧度是否适当。
如油封内径大于30~90mm时,公差为-1.0~+0.7mm;若高度大于4mm时,公差为-0.3~+0.40mm。
根据需要和条件,可进行耐油性能试验,在(70±5)℃的25号变速器油中浸泡24h,重量变化应为-3%~+5%;在(20±5)℃的120号汽油(75%)和苯(25%)的混合液中浸泡24h,重量变化不应超过+20%。
按照生产厂家要求,油封刃口应与配合的轴颈过盈量适当,过大会影响其使用寿命,过小则密封性能变差。
2、更换油封或轴件及加油的要点(1)安装前需按规定仔细检查油封外观。
油封唇边刃口及外表面须涂洁净机油,并持专用工具进行压配,要保证工具垂直于机体座孔的平面施力,均匀有序地将油封压装至座孔,避免装歪或用力过猛损伤油封。
(2)测量油封刃口直径时,可不拆去弹簧,用手将油封细心整理使内圈尽量平整,可多测几个位置取其平均值。
测量时用力要适当,不能使其变形影响测量。
(3)与油封配合的轴颈或座孔倒角处应无毛刺、锐边等,如有须修整。
(4)当检修机体须新安装轴件时,应注意油封弹簧是否良好。
轴件涂油,最好是边旋转边安装,以防油封受损伤。
(5)对于大修的发动机,机体上的油封原则上应全部更换,油封老化用肉眼难以分辨,大修发动机时更换全部油封件是明智之举。
油封密封及工作原理油封是机械密封的一种形式,其主要作用是防止液体或气体从机械系统中泄漏或外部杂质进入机械系统中。
油封的广泛应用范围包括汽车、工厂生产设备、机械工具、豪华游艇等。
本文将介绍油封密封及其工作原理。
油封的种类现代油封通常是由多种材料组成的,包括弹簧、密封唇、压实部件、壳体和可调节部件等。
根据用途和应用要求的不同,油封可以分为以下几类。
机械式油封:机械式油封的优点是结构简单、操作方便,可大幅降低机械系统的泄漏率。
非接触式油封:非接触式油封最常见的形式是气体密封和真空密封。
它们主要用于高速设备、污染物手段要求高、对生产环境方面有要求的工业设备等领域。
流动式油封:流动式油封是指利用流体动力学原理实现密封的油封形式,如旋转轴封和可调节油封。
油封的工作原理油封的工作原理是基于对密封唇和压实部件的设计、材料的选择、和运动状态下的润滑剂等因素的评估。
一般来说,当机械系统进入运动状态时,润滑剂(通常是油)与油封的接触粘附力会产生一个压力差,使密封唇产生一个从液体到机械系统内的压力变化,这一变化可以防止液体进入机械系统。
此外,环形弹簧会使压实部件紧紧地贴着机械系统的轴线,形成合适的压实力。
在工作时,油封密封唇和压实部件间始终存在一定程度的相对运动,这种持续的摩擦产生的磨损和热量可能会影响油封的性能。
油封的选择油封的选择主要基于以下几个因素。
工作环境:在选择油封时必须考虑环境温度、湿度、机械系统的精度和运动状态以及工作环境的消音、污染等要求。
工作压力:油封的耐压能力应该匹配机械系统的使用压力,以避免因耐压不足而导致液体泄漏问题。
润滑剂类型:不同类型的润滑剂润滑效果不同,油封要与某一种或几种特定的润滑剂相配合使用。
材料选择:油封的材料应该考虑工作条件下的化学性质、耐磨性和耐腐蚀性等因素。
油封的安装油封的安装是确保高效工作的关键环节,关于油封的安装应注意以下几个方面。
因液压力引起的摩擦应在工作前尽力减少,应加上磨擦苏打粉或润滑剂,以保护液压元件。
一、骨架油封的结构和密封原理骨架油封比较简单,一般有三部分组成:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
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。
密封原理:由于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。
骨架油封的安装方式和方法如图所示,骨架油封的安装方式主要根据使用的主要目的区分:防泄漏,若主要为了把润滑油保持在轴承室内,则油封背面安装向外;防异物,若主要为了防止污物侵入,则油封背面安装向内。
二、轴承不宜加过多润滑脂我们知道润滑脂具有很好的黏附性、耐磨性、耐温性、防锈性和润滑性,能够提高高温抗氧化性,延缓老化,能溶解积碳,防止金属磨屑和油污的结聚,提高机械的耐磨、耐压和耐腐蚀性。
明白了润滑脂在轴承中的运动过程之后,自然就会得出一个结论:轴承中的润滑脂不宜过多。
润滑脂多了不但浪费,而且是有害的。
轴承的转速愈高,危害性愈大。
润滑脂填充量愈多,磨擦转矩愈大。
同样的填充量,密封式轴承的磨擦转矩大于开放式轴承。
润滑脂填充量相当于轴承内部空间容积的60%以后,磨擦转矩不再明显增大。
密封失效的原因1、密封失效主要有下述三种原因:(1)、密封面打开在修理机械密封时,85%的密封失效不是因磨损造成,而是在磨损前就已泄漏了。
当密封面一打开,介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面,密封面闭合后,这些固体微粒就嵌入软环(通常是右墨环)的面上,这实际成了一个“砂轮”会损坏硬环表面。
由于动环或橡胶圈紧固在轴(轴套)上,当轴串动时,动环不能及时贴合,而使密封面打开,并且密封面的滞后闭合,就使固体微粒进入密封面中。
同时轴(轴套)和滑动部件之间也存在有固体微粒,影响橡胶圈或动环的滑动(相对动密封点,常见故障)。
另外,介质也会在橡胶圈与轴(轴套)磨擦部位产生结晶物,在弹簧处也会存有固体物质,都会使密封面打开。
(2)、过热因密封面上会产生热,故橡胶圈使用温度应低于设计规范。
氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃,丁晴橡胶的使用温度为162℃,虽然它们都能承受较高的温度,但因密封面产生的热较高,所以橡胶圈有继续硫化的危险,最终失去弹性而泄漏。
(冷区考虑冷脆)密封面之间还会因热引起介质的结晶,如结碳,造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。
而且有些聚合物因过热而焦化,有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外,还会加剧它的腐蚀速率。
引起金属零件的变形,合金面的开裂,以及某些镀层裂缝,设计应选用平衡型机械密封,以降低比压防止过热。
(3)、超差正确的装配公差,对于安装机械密封是很必要的,轴(轴套)必须有合适的表面粗糙度和正确的尺寸,但制造者很少提供公差数据,这些数据对安装来讲都是很关键的。
(依靠经验和常识)机械密封的尺寸精度及形位公差必须符合图纸要求,超差将会导致密封提前失效。
机封工作应注意问题:1.安装时注意事项a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差(1)上紧压盖应在联轴器找正后进行,螺栓应均匀上支,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查各点,其误差不大于0.05毫米。
(2)检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙(即同心度),四周要均匀,用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。
导致骨架油封密封表面损坏的原因有哪些?
什么是骨架油封(Skeleton oil seal)?是TC油封及旋转油封的一种,其作用在传动系统部件中隔离润滑部件与出力部件,预防润滑油侧漏,是一种起到封油防尘效果的密封元件,东晟密封告诉您!
那么,导致骨架油封密封表面损坏的原因是什么?从实际经验表明,油封的质量好坏在于材料及密封件设计与密封机械内部搭配是否合适。
首先,如果骨架油封的质量不好,会导致密封表面出现裂纹、气孔等缺陷;导致在安装不正当和维修不及时影响密封件工作(带病运转),使油封规格过早损坏密封表面;其次介质活动范围也会对油封的密封面造成磨损、冲洗等损坏现象;操作员没有按情况选用骨架油封规格尺寸。
在使用过程也会导致密封面加速损害。
因此,在使用密封件过程有哪些技术要领要注意呢?其一,在设备的密封部位应保持清洁,密封端面完好无损,防止杂质和灰尘带入密封部位;其二,使用前要特别留意机械油的选择对于不同的辅助密封材质,避免造成密封圈侵油膨胀或加速老化;其三,安装时油封表面要涂一层“油液”,防止摩擦损坏,以及在安装过程中严禁用锐器敲打,以防密封件破损而使密封失效。
骨架油封的原理骨架油封是一种常用的密封装置,广泛应用于各种机械设备中,如汽车、工程机械、农业机械等。
其主要原理是通过密封环与轴之间的摩擦力实现密封效果,防止液体或气体从轴的运动部分泄漏出来。
骨架油封的结构主要由内环、骨架、外环和泄漏油孔组成。
其中内环和外环与轴配合,骨架起到固定和支撑内外环的作用,而泄漏油孔则用于排放不必要的润滑油。
首先,根据骨架油封的设计要求,我们需要将骨架油封安装在轴上。
然后,当轴运动时,由于轴与内环、外环之间的摩擦力,轴与骨架油封之间形成一定的密封间隙。
此时,无论是液体还是气体,都很难穿过密封间隙,从而起到了密封的作用。
其次,为了增加密封效果,骨架油封的外环通常采用弹性材料制成,如橡胶等。
这种弹性材料能够更好地适应轴的运动,减小密封间隙的泄漏。
然后,骨架油封还需要进行适当的润滑。
润滑油首先通过泄漏油孔进入密封间隙,减小摩擦系数,提高密封效果。
其次,在轴运动时,润滑油可以形成一层薄膜,减少摩擦磨损,延长骨架油封的使用寿命。
此外,为了提高骨架油封的密封效果,还需要注意以下几点:1. 选择合适的材料:骨架油封的内环、外环和骨架通常采用金属或橡胶等材料制成,应根据不同的工况选择合适的材料。
2. 控制密封间隙:密封间隙的大小对密封效果有很大影响,应根据轴的运动状态和工作环境合理设置密封间隙。
3. 控制润滑油量:适量的润滑油可以降低摩擦系数,但过多的润滑油会增加泄漏的可能性,应根据实际情况控制润滑油的使用量。
总之,骨架油封通过摩擦力和润滑油的作用实现密封效果,能够防止液体或气体从轴的运动部分泄漏出来。
在实际应用中,需要根据不同的工况选取合适的材料、控制密封间隙和润滑油量,以确保骨架油封的密封效果和使用寿命。
油封损坏原因油封是一种用于机械设备中的密封件,其主要作用是防止润滑油或液体从设备内部泄漏出来,同时阻止外部杂质进入设备。
然而,在使用过程中,油封有时会出现损坏的情况,导致其密封性能下降甚至完全失效。
那么,油封损坏的原因有哪些呢?使用过程中的磨损是油封损坏的主要原因之一。
由于油封处于机械设备中的运动部件上,长时间的摩擦会使油封表面磨损,进而导致其密封性能下降。
特别是在高速旋转的设备中,磨损会更为明显。
此外,如果设备没有定期进行润滑保养,油封摩擦面的润滑剂会减少,也会加速磨损的发生。
油封老化也是导致油封损坏的原因之一。
随着使用时间的增加,油封的材料会发生老化,变得脆硬。
这就使得油封的弹性减弱,无法有效地密封设备内部的液体或气体。
特别是在高温环境下,油封老化会更加严重,加速了油封的损坏。
不适当的安装和使用也会导致油封损坏。
例如,如果油封被不正确地安装在设备上,或者在使用过程中遭受到过大的压力或振动,都会对油封造成损坏。
油封的质量问题也是导致损坏的原因之一。
如果油封的材料质量不过关,或者制造工艺不合格,那么油封在使用过程中很容易出现裂纹、变形等问题,从而导致其密封性能下降。
因此,在选择油封时,应选择正规厂家生产的产品,并进行严格的验收和检测。
环境因素也会对油封造成损坏。
例如,工作环境中存在大量的颗粒物、尘埃等杂质,会进入油封内部,磨损油封表面;或者工作环境中温度、湿度等因素变化较大,也会对油封的材料产生影响,导致油封损坏。
油封损坏的原因可以归纳为使用过程中的磨损、油封老化、不适当的安装和使用、油封质量问题以及环境因素等。
为了延长油封的使用寿命,需要定期进行润滑保养,正确安装和使用设备,选择优质的油封产品,并尽量减少环境因素对油封的影响。
只有这样,才能保证机械设备的正常运行和延长其使用寿命。
油封常见失效原因分析及改善一、唇部泄漏(内径)失效项目失效模式失效起因建议措施轴表面唇部磨损大,在磨表面粗糙度超出标准值的修正轴的表面粗糙度符合标准值Ra=0.2~0.8μm。
粗糙度损面上有圆周方Ra=0.2~0.8μm,导致异常磨损。
过大向的条纹。
指定轴的表面粗糙度更换。
唇润滑不唇部磨损大,磨损润滑油不足,造成唇部干摩擦,产生补充润滑油至指定量再旋转。
部足面失去光泽。
异常磨损。
磨内压大唇部磨损大,有凹压力超出油封设计值。
改用耐压型油封。
损槽。
设通气孔使成为不带压力的结构。
异物卡唇部磨损大,有条泥沙与灰尘附着在轴与油封唇部,造装配时轴与油封上不要沾染上泥沙与灰尘。
咬纹和凹槽。
成唇部卡咬。
装配环境恶劣时,在油封上加上防尘唇的设计。
润滑不唇部光滑、有光润滑油不足,造成唇部干摩擦,产生泽,唇部硬化表面补充润滑油至指定量再旋转。
足异常磨损。
发生龟裂。
唇唇部光滑、有光部异常高温度超出油封设计值。
改用耐热性良好的橡胶材料。
泽,唇部硬化表面硬温发生龟裂。
唇部温升超出橡胶的耐热极限。
避免唇部温升过高。
化唇部接触面宽大、改用耐压油封。
内压大有光泽,唇部硬化压力超出油封设计值。
设通气孔使成为不带压力的结构。
表面发生龟裂。
装配尺寸太小,勉强安装,造成油封使用适合尺寸的装配孔。
唇倾斜。
倾斜安唇部与轴接触宽部装配孔未倒角,勉强安装,造成油封装度不均匀对称。
将装配孔倒角,尺寸适当偏倾斜。
磨没有适当的装配工装。
选用合适的装配工装损安装偏唇部与轴接触宽轴与装配孔的中心在移位的状况下提高轴与装配孔的通信度。
心度不均匀对称。
安装及运转。
唇唇部材改用适当的润滑油部润滑油与橡胶不适合,造成唇部膨料不适唇部膨胀、软化软胀、软化。
改用适当的橡胶材料合化油组装不在组装时压坏唇部而使腰部产生龟使轴与装配孔同心,注意装配。
封良裂。
腰油封腰部有龟裂改用耐压型油封。
部内压大压力超出油封设计值。
破设通气孔使成为不带压力的结构。
损轴倒角轴端倒角尺寸及角度不正确,使唇部使倒角尺寸与角度适合,组装时在倒角处涂上润滑唇不良在轴端卡住,造成损伤。
骨架油封原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊骨架油封这玩意儿。
你说这骨架油封啊,就像是一个忠诚的卫士,默默地守护着各种机械设备的关键部位。
想象一下,那些机器就像一个个大力士,在拼命干活的时候,要是没有骨架油封在那儿坚守岗位,各种油啊、液啊不就到处乱跑啦!那可不得乱了套呀!骨架油封其实原理挺简单的,就是靠着它那特别的结构,紧紧地抱住轴啊什么的,把油啊啥的都给拦住。
它就像是一个厉害的守门员,坚决不让不该出去的东西跑出去。
你看啊,它有个金属的骨架,就像人的骨头一样,给它提供了支撑和力量。
然后呢,还有那柔软的密封材料,就像人的皮肤一样,能很好地贴合在轴上。
这两者一结合,嘿,效果就出来啦!咱平常生活中也有类似的呀。
比如说家里的水龙头,那垫圈不就是起到类似的作用嘛。
要是垫圈坏了,水不就滋滋往外冒啦。
这骨架油封也是一样,要是它出问题了,机器可不就出故障啦。
这骨架油封平时工作起来可认真啦,不管是高温还是低温,它都坚守岗位。
就像咱身边那些兢兢业业工作的人一样,不管环境多艰苦,都不抱怨,就是干!而且啊,不同的机器需要不同的骨架油封呢。
就跟咱人穿衣服一样,得合身才行呀。
要是给大机器用了个小骨架油封,那能行嘛,肯定挡不住呀。
咱可得好好对待这骨架油封,定期检查检查,看看它有没有磨损啥的。
要是发现有问题,赶紧换一个新的。
可别小瞧了这小小的油封,它能给机器带来大保障呢!总之呢,骨架油封虽然看着不起眼,但它的作用可大着呢!它就像是一个默默无闻的英雄,在背后为机器的正常运转保驾护航。
咱可得好好珍惜它,让它好好发挥作用呀!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
骨架油封密封件的常见故障原因及排除方法
信息来源:名泵网
骨架油封属于动密封元件,“临界油膜”的存在,是油封密封的充分必要条件,无泄漏的密封是不允许的,也是不可能的。
因为润滑油膜的存在是保证油封刃口实现润滑摩擦锁必不可缺的,而润滑油膜的存在,使得一定量的泄漏不可避免。
对旋转用油封,在使用过程中,如果在运行初期的50~100小时之内发生微量的泄漏是允许的。
随着运转时间的加长,泄漏会逐渐停止,往往这样的油封寿命比较长。
在有效使用期限内,微量的泄漏是允许的,否则,必须按照下述油封的常见故障原因及排除方法进行处理。
1、骨架油封不良,造成早期泄漏
2、骨架油封密封件装配不良,发生泄漏
3、唇口磨损
4、油封与工作介质相容性不良,唇口软后、溶胀或硬化、龟裂
5、橡胶老化
6、轴的原因
油封刃口处“临界油膜”的存在,对减少油封刃口磨损、增长油封寿命是十分有益的,尤其是当几个油封并列使用时,更应特别注意润滑油(脂)的供给,否则,将因缺油形成干摩擦,致使油封被烧坏,一般选用锂基润滑脂最好。
为保证润滑脂的清洁,及时排除油脂中积存的
杂质或其他有害杂质,定期更换润滑脂是重要的。
因此,从结构设计上,必须留有注油孔和排油孔,为防止油封密封腔的温度升高,有时开设通气孔也是很重要的。
骨架油封知识一、油封的工作原理1、自由状态下,油封唇口内径比轴径小,具有一定的过盈量。
2、安装后,油封刃口的过盈压力与自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生径向压力。
3、机械工作时,油封唇口再径向压力作用下,形成0.25到0.5毫米的密封接触环带,在内部润滑油压力的作用下,部分油液渗入油封刃口与轴之间,形成极薄的油膜,油膜在油液表面张力的作用下,在转动轴与油封刃口之间形成"新月面"防止油液外溢,达到密封作用.二、常见油封的形式1、一个主唇带有弹簧的油封,依靠密封刃口单方面防止泄漏时适用。
工作条件:a.旋转速度: 0~25m/sb.工作压力: 0~0.05Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 润滑油、润滑脂、水等2、双唇带有弹簧的油封,以主唇防止泄漏,副唇防止灰尘、水份的进入时适用。
工作条件:a.旋转速度: 0~25m/sb.工作压力: 0~0.05Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 润滑油、润滑脂、水等3、不带弹簧的油封,仅利用橡胶唇径向力作单方向的防漏,必要时可与其它型油封并用。
工作条件:a.旋转速度: 0~12m/sb.工作压力: 0~0.03Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 润滑脂或粘性流体等4、双唇不带弹簧的油封,仅利用橡胶唇的径向力,用于两方向密封时使用。
工作条件:a.旋转速度: 0~10m/sb.工作压力: 0~0.03Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 水、油、润滑脂、灰尘等5、双主唇带弹簧的复合型油封,使用过程需将此两类的液体隔离时适用,装配时两唇之间需涂抹润滑剂。
工作条件:a.旋转速度: 0~12m/sb.工作压力: 0~0.05Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 油、润滑脂或其他液体等6、应用于相对旋转端面的密封,主要严防止灰尘,水油脂等杂质的进入轴承部位或密封系统。
工作条件:a.旋转速度: 0~10m/sb.工作压力: 0~0.05Mpac.工作温度: 0~120℃d.密封介质: 润滑油、润滑脂等7、在金属环内侧套以橡胶主体,与旋转轴产生相对运动.工作条件:a.旋转速度: 0~12m/sb.工作压力: 0~0.05Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 油、润滑油、润滑脂、水等8、应用于旋转轴上的密封.工作条件:a.旋转速度: 0~300次/分b.工作压力: 0~5Mpac.工作温度: -35~120℃d.密封介质: 液压油、水等三、油封的保管应注意的事项:1、不到需要时不开封;2、不放置在日光长期照射的地方和有土沙污染的地方;3、不放置在潮湿的地方和热源较近的附近;4、解开包装时,不允许用铁丝或细绳吊挂;5、不允许油封变形;四、油封装配的注意事项为了密封圈顺利地安装及工作是有良好的润滑,密封圈应该在所使用的介质中浸泡或者涂抹润滑。
骨架油封密封的原理骨架油封密封是一种常用于机械传动中的密封装置,它能够有效地阻止液体或气体从机械装置的旋转轴向泄漏出来。
骨架油封密封的原理主要涉及到密封材料的选择、密封结构的设计以及密封运动的机制等方面。
下面将从这几个方面详细介绍骨架油封密封的原理。
首先,密封材料的选择是骨架油封密封的关键因素之一。
骨架油封密封常用的密封材料是橡胶和金属,其中橡胶通常是NBR(丁腈橡胶)或VITON(氟橡胶)等。
这些材料具有良好的耐油性能、耐磨性和耐高温性能,能够适应各种工作环境条件,确保密封效果。
其次,密封结构的设计是骨架油封密封的另一要点。
骨架油封密封通常由外圈金属骨架、内圈金属骨架和橡胶密封圈组成。
外圈金属骨架的作用是提供刚性支撑,保持密封圈的形状和尺寸稳定,使其紧贴在轴表面上实现密封。
内圈金属骨架的作用是增加密封圈的刚性和稳定性,防止其变形或倾斜。
橡胶密封圈主要起密封作用,通过与轴表面的摩擦力和预压力来实现密封效果。
密封运动的机制是骨架油封密封的基础。
当旋转轴在骨架油封密封装置中旋转时,橡胶密封圈会与轴表面产生旋转摩擦,并受到橡胶的弹性变形。
在摩擦力的作用下,橡胶密封圈会密封紧贴在轴表面上,阻止液体或气体的泄漏。
此外,骨架油封密封还依赖于预压力的作用。
通过在安装过程中施加一定的预压力,使密封圈与轴表面始终保持接触状态,确保密封效果。
另外,骨架油封密封在实际应用中还需要考虑其他因素的影响,如温度、压力、速度等。
较高的温度会导致密封材料老化、膨胀或变形,降低密封性能。
因此,合理选择密封材料,并根据工作环境对其进行加工和改善,是保证密封性能的重要措施。
较高的压力和速度也会对骨架油封密封产生影响,过高的压力和速度会导致密封圈的磨损和热量积聚,减少密封效果。
因此,在设计和使用骨架油封密封时,需要根据具体的工作条件选择合适的密封材料和结构。
总结起来,骨架油封密封的原理主要包括密封材料的选择、密封结构的设计以及密封运动的机制等。
骨架油封漏油的原因及解决措施
一、油封漏油的原因
1)装配原因
①由于压装工装原因,导致油封压装后变形;
②在装配过程中,油封通过螺纹或花键,导致唇口处划伤;
③由于油封位粗糙度低,压装力过大,导致弹簧失效或唇口翻转。
2)骨架原因
由于油封弹簧材质和制造问题,导致其性能失效。
弹簧失效形式为:弹簧过紧或过松,过松时弹簧压紧力小,无法达到密封效果,过
紧时弹簧压紧力大,油封与旋转轴之间配合不当,导致油封异常磨损,最终发生漏油。
3)工作介质原因
工作介质即为油液。
油封材料的选择应考虑其与油液的相容性,二者相容性差,会产生唇口溶胀、硬化,软化、龟裂等,最终发生漏油。
4)唇口磨损原因
①清洁度问题:铸件型砂、机加工铁屑、油液杂质等,大量积存油封唇口部位,工作时发生异常磨损;
②油封位与旋转轴不同轴,油封压装后发生偏磨,唇口异常磨损;
③油封唇口处锂基脂润滑不良,会发生干摩擦,导致异常磨损。
5)轴的原因
①旋转轴表面粗糙度、硬度不合理,汽车行业目前普遍选用粗糙度不低于0.8,与油封配合部位会采用高频淬火,硬度不低于HRC55;
②旋转轴表面有缺陷,例如:腐蚀、划痕、方向性刀痕等。
二、油封漏油的解决方案。
骨架油封早期失效漏油的分析与对治措施针对刮板输送机减速器骨架油封发生漏油的问题,结合骨架油封密封原理,简单分析漏油原因,然后对其安装结构进行分析,并提出工艺改进措施,解决油封早期失效漏油问题,避免造成后期整机的严重损坏。
标签:骨架油封;唇口;漏油1 概述近几年减速器骨架油封经常发生失效漏油现象,既影响产品外观质量,又污染环境。
如果不予重视,后期严重缺油会引起齿轮、轴承等关键零件损坏失效,进而造成整机报废。
文章从油封密封机理入手,对油封漏油问题进行研究,提出应对措施以期提高使用寿命。
2 骨架油封密封机理骨架油封一般由橡胶体、骨架和自紧弹簧组成,橡胶体上形成一个唇口,在自由状态下唇口直径要比轴径小,与轴配合有一定的“过盈量”。
因此当骨架油封装到轴上就对轴产生一个径向力,随着使用的磨损,径向力会逐渐减小,而自紧弹簧可以补偿骨架油封对轴的径向力。
在径向力的作用下轴上形成一个接触环形带,并且形成一层极薄的油膜,这层油膜既能防止油液的泄漏,还能保证唇口的散热和润滑,是骨架油封密封效果和使用寿命的关键。
3 漏油初步分析骨架油封安装在轴承盖上与耐磨套相配合。
根据统计数据分析早期漏油的原因,可以按照油封的结构进行分析,主要有唇口部位和骨架配合部位两方面。
根据油封密封机理可知,要避免油封唇口部位泄漏,首先要控制唇口油膜,而骨架配合部位则要控制好配合状况。
3.1 唇口部位漏油分为以下几个原因(1)油封唇口橡胶材料劣质,直接导致在早期发生泄漏。
主要表现为随温升硬化甚至龟裂,储存运输中的润滑油使唇口发生溶胀软化,而唇口材料耐磨性能低下则会导致提前磨损。
(2)与唇口配合的耐磨套外圆质量的优劣直接影响油封的使用效果。
例如,耐磨套表面太粗糙导致配合面形成粗大的波纹接触,随着减速器内压增大势必发生泄漏。
另外如果耐磨套外圆直径超差同样会导致泄漏,如果直径偏小,径向力则变小,不能承受内压而发生泄漏。
又或者直径偏大,径向力就变大,使唇口发生非正常滑动摩擦,致使早期失效而发生泄漏。
骨架油封的结构原理装配及注意事项骨架油封的装配及注意事项一、骨架油封的结构:骨架油封的结构比较简单,一般有三部分组成:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
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。
二、密封原理:三1.自由状态下,油封唇口内径比轴径小,具有一定的过盈量。
2.安装后,油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。
3.工作时,油封唇口在径向压力的作用下,形成0.25~0.5mm宽的密封接触环带。
在润滑油压力的作用下,油液渗人油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。
油膜受油液表面张力的作用,在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月面”防止油液外溢,起到密封作用。
由于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。
三、造成油封漏油的主要因素油封密封不严是造成漏油的主要因素,当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。
装配方法不当也是造成漏油的重要因素,如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。
浅谈骨架油封密封原理与早期失效的原因
摘要:本文针对变矩器骨架油封漏油故障,结合骨架油封的密封原理及试验过程,提出引起油封早期失效的原因,并对其装配过程进行分析,提出预防改进措施,为解决油封早期漏油提供参考。
关键词:骨架油封,密封,早期失效
1、引言
骨架油封作为变矩器旋转密封的重要密封件,其漏油故障尤其是早期漏油失效对产品质量造成严重影响。
本文从骨架油封密封原理着手,结合其装配和试验过程,对油封漏油问题进行研究,提出应对措施以提高油封使用寿命。
2、骨架油封密封原理
骨架油封一般由橡胶体、骨架和自紧弹簧组成,密封时,骨架油封以其唇部极窄的密封接触面(小于0.5mm)与旋转轴以一定的压力接触,并在液体润滑作用下实现密封。
在径向力的作用下,轴上行成一个接触环带,并且形成一层极薄的油膜,这层油膜既能防止油液的泄漏,还能保证唇口的散热和润滑,是骨架油封密封效果和使用寿命的关键。
3、骨架油封漏油分析
3.1如图1,骨架油封安装在轴承盖上与耐磨
件相配合。
根据统计数据分析早期漏油的原因,可
以按照油封的结构进行分析,主要由唇口部位和骨
架油封结合部位两方面。
根据油封密封机理可知,
要避免油封唇口部位泄漏,首先要控制唇口油膜,
而骨架配合部位要控制好配合状况。
3.2唇口部位漏油分为以下几个原因:
(1)油封唇口橡胶材料劣质,直接导致在早期发生泄漏。
主要表现为随温升硬化甚至龟裂,储存运输中的润滑油使唇口发生溶胀软化,而唇口材料耐磨性能低下则会导致提前磨损。
(2)与唇口配合的耐磨套外圆质量的优劣直接影响油封的使用效果。
例如,耐磨套表面太粗糙导致配合面形成粗大的波纹接触,随着变矩器内部油温升高和与密封唇配合轴的旋转,势必发生泄漏。
另外如果耐磨套外圆直径超差同样会导致泄漏,如果直径偏小,径向力则变小,不能承受内压而发生泄漏。
又或者直径偏大,径向力就变大,使唇口发生非正常滑动摩擦,致使早期失效而发生泄漏。
另外,变矩器与油封配合轴的同轴度也对油封密封产生较大影响,如同轴度偏差较大,油封会出现偏磨现象,造成油封的早期磨损。
(3)骨架油封唇口与配合轴之间的接触润滑情况,也会对油封的早期失效产生重要影响。
如果润滑油不能顺畅进入油封安装区域,就会使唇口在干燥状态下高速滑动,产生异常磨损。
相反,如果回油不畅,将导致油封不能够承受大量的淤积润滑油,压力太大甚至超过了承压极限,进而发生崩溃漏油现象。
如油封唇口润滑条件较差,轴在高速旋转时会
造成唇口的干磨,短时高温引起唇口橡胶的烧伤,
进一步造成漏油故障。
对该类早期磨损引起的漏油
故障,可在油封唇口内部发现橡胶磨损的磨粒。
该
类磨损影响较大的为副唇,失去密封防尘作用,封
油唇产生不同程度的磨损,在短时间使用后,产生
油封的早期失效漏油故障。
图二油封干磨磨损
4)油封装配过程不当也会造成早期失效,如油封的压装、预紧力控制等。
在油封
装配过程中,油封压变形、压入时油封无定位,造成油封骨架的损坏,进一步影响唇口与轴的接触质量,产生早期漏油。
3.3骨架配合部位漏油
对于骨架配合部位渗漏油,一般情况均是因为与骨架部位配合零件所引起。
例如轴承盖腔体内径偏小,即使勉强将油封装入,却使骨架变形发生漏油。
轴承盖腔体有坚固颗粒,油封安装后骨架凸起变形,影响密封性能。
腔体太粗糙,使骨架与腔体不能良好接触,形成多个封闭的楔形空间甚至存在贯通内外的通道,这样随着温升内压增大,势必发生漏油。
4预防措施研究
根据初步分析,可以从油封选型、零件加工、操作规范和运转试验等几个方面提出预防措施。
4.1油封选型
根据油封在使用中的润滑类型、工作承压、线速度、工作温度和化学物理环境因素等选择油封的类型和材料。
油封的常用材料有:丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯等。
选择油封的材料时,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高速旋转时的跟随能力。
一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃,在选择油封材料时应予注意。
详情请参照:橡胶种类及特性。
油封的工作范围与油封使用的材料有关:材料为丁晴橡胶(NBR)时为-40~120℃,亚力克橡胶(ACM)-30~180℃,氟橡胶(FPM)-25~300℃。
由于工程机械外部工作环境充满大量粉尘和颗粒污染等恶劣介质,必须考虑带有防尘唇口的骨架油封。
通常油封工作时唇口温度大致高于密封介质温度20~50℃,而变矩器内部油温<90℃,因此唇口材料应选择为丁晴橡胶(-40~125℃)、丙烯酸酯橡胶(-25~150℃)或氟橡胶(-20~250℃),目前使用的均为氟橡胶。
4.2加工方法研究
不良的机械加工和制造缺陷严重影响装
配质量,是输入轴漏油不可忽视的隐患。
所以
耐磨套和轴承盖的尺寸精度、公差、粗糙度、
硬度等,要严格按照设计要求执行。
另外重点
提出,对于耐磨套表面加工应采取“无轴向进
给”精磨削,这样不会产生轴向或斜纹路加工痕
迹,否则在回转时会形成螺旋泵作用,将油液向大气侧挤压发生泄漏。
如图三所示。
4.3 装配规范
首先我们要着重提出一个很容易被忽视的影响因素,那就是清洁组装。
因为在组装过程中,硬质颗粒进入油封唇口区域,将随设备运转造成油封唇口的损坏。
所以在组装前做好零部件的清洁控制是预防油封泄漏的先决条件。
骨架油封装配过程中,控制点按照如下几个步骤进行:
(1)确保组装前打开骨架油封包装。
(2)做好骨架、唇口、自紧弹簧等部位可能发生损伤和变形的检查。
(3)装配用工装的质量也是影响骨架油封装配质量的重要因素,使用可靠的专用工装安装油封,沿圆周方向力要均匀,防止工装损伤密封唇口。
(4)唇口部位涂敷适量润滑脂,防止瞬间启动时唇口发生干磨损。
(5)防止安装油封时唇口划伤,应借助引锥套在轴上与耐磨套平稳对接。
(6)保证油封唇口与轴同心,既防止弹簧脱落,又使唇口不易发生卷边,否则唇口发生卷边会把润滑油从轴上排干。
(7)保护耐磨套的表面质量,严禁划伤。
4.4变矩器运转试验
变矩器出厂前的运转试验,是对变矩器压力、流量
等的有效检验手段,尤其对及时发现油封早期漏油和其
他漏油问题有重要作用。
变矩器试验过程中,必须保证
严格按照试验规范进行,保证试验压力、油温和试验时
间等参数的控制。
试验过程中,还应注意其他无关漏油
点的排除,如减压阀丝堵、泵座等处,以避免假漏对排
除漏油因素的影响。
5、结论
本文简要叙述了骨架油封密封原理,对骨架油封可能的漏油因素进行了分析,并进一步提出预防漏油的措施,为解决骨架油封漏油问题的分析提供了参考。
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