浮動(dòng)油封丨淺析浮動(dòng)油封的密封原理

　　浮動(dòng)油封(Floating Oil Seal)是一種適合旋轉(zhuǎn)裝置的機(jī)械密封。旭麗橡塑廠J告訴你浮動(dòng)油封元件是由兩個(gè)相同的金屬環(huán)及兩個(gè)橡膠環(huán)組成。具有端面動(dòng)態(tài)密封功能的特殊形式的機(jī)械密封裝置，密封性能好，使用壽命長，維修簡單，結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，主要是在工程機(jī)械以及其它別的機(jī)械上應(yīng)用。例如礦用機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、履帶式液壓起重機(jī)、履帶式液壓挖掘機(jī)、推土機(jī)、攤鋪機(jī)等工程機(jī)械等，如挖掘機(jī)和履帶起重機(jī)的行走減速機(jī)、履帶承重輪等。

　　一、浮動(dòng)油封的密封原理

　　浮動(dòng)油封的密封原理是：兩個(gè)浮環(huán)靠O型密封圈受軸向壓縮后的變形，產(chǎn)生對(duì)浮環(huán)密封端面的壓緊力。隨著密封端面的均勻磨損，這種由O型密封圈儲(chǔ)存的彈性能量逐步釋放，從而起到軸向補(bǔ)償作用。在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)密封面能保持良好的貼合，一般密封壽命在4000h以上。

　　浮封環(huán)需成對(duì)使用，一個(gè)相對(duì)靜止(定環(huán))，另一個(gè)隨旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)(動(dòng)環(huán))，在動(dòng)環(huán)與浮封座之間以及在定環(huán)與浮封座之間的錐面處，各裝入一個(gè)具有圓形斷面的橡膠圈，在裝配預(yù)緊力作用下橡膠圈在浮封座形成的密封腔內(nèi)受軸向壓縮產(chǎn)生變形。產(chǎn)生垂直于浮封座錐面的彈力 Fb 和垂直浮封環(huán)錐面的彈力 Fc，彈力 Fc 分解為軸向分力 Fca 和徑向分力 Fcr。彈力 Fb 是橡膠圈與浮封座錐面緊密接觸實(shí)現(xiàn) b 處密封，彈力 Fc 是橡膠圈與浮封環(huán)錐面緊密接觸實(shí)現(xiàn) c 處密封，軸向分力 Fca 使兩浮封環(huán)密封面緊密接觸，實(shí)現(xiàn) a 處密封，Z終實(shí)現(xiàn)整個(gè)密封系統(tǒng)的 5 處密封要求(見圖 2)。

　　浮封環(huán)的密封接觸表面寬度為 0.2～0.3 mm，內(nèi)部的錐形間隙有利于潤滑油進(jìn)入密封界面。潤滑油通過毛細(xì)作用、旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心作用以及密封腔內(nèi)溫升后內(nèi)壓增大的作用進(jìn)入密封間隙，形成一層很薄的油膜，從而實(shí)現(xiàn)潤滑、冷卻、密封等作用，同時(shí)還可避免兩浮封環(huán)接觸端面過度磨損發(fā)熱所引起的橡膠圈失去彈性、老化變形。當(dāng)浮封環(huán)亮帶磨損時(shí)，橡膠圈的彈性還可起到一定的自動(dòng)補(bǔ)償作用。

　　二、 浮動(dòng)油封的材料

　　橡膠圈

　　橡膠圈所用材料要求具有低的摩擦系數(shù)、溶解和溶脹、良好的彈性、耐老化、耐介質(zhì)的腐蝕;在高溫作用下使用具有不粘著性、在壓縮之后及長期工作中有較小的變形、低溫下不硬脆而失去彈性、具有一定的強(qiáng)度和抗壓性。因此一般情況下橡膠圈多采用丁腈橡膠，也可以選擇硅橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠等

　　浮封環(huán)

　　由于鑄鐵基本組織較細(xì)片狀珠光體或多為索氏體珠光體，組織比較疏松，可吸收微量液體，形成含油摩擦面，改善潤滑狀況，并可通過調(diào)整其化學(xué)成分(尤其是金相組織)來滿足不同的性能要求，故鑄鐵的機(jī)械性能和耐磨性均較好，并且鑄鐵具有價(jià)格低，加工制造容易導(dǎo)熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，因此浮封環(huán)多采用合金鑄鐵。

　　三、浮動(dòng)油封的失效分析

　　浮動(dòng)油封雖然有著很長的使用壽命，但是也會(huì)由于各種原因，會(huì)造成浮動(dòng)油封失效。下面分析一下浮動(dòng)油封失效的原因。

　　使用環(huán)境的影響。工程機(jī)械經(jīng)常會(huì)在泥沙、粉塵比較大的環(huán)境下作業(yè)，外部的泥沙、粉塵等從兩浮封座間隙侵入內(nèi)部，并板結(jié)在浮封座、浮封環(huán)和橡膠圈上。長時(shí)間會(huì)使橡膠圈擠出，污染物被反復(fù)擠壓Z終穿透密封進(jìn)入。

　　浮動(dòng)油封的安裝問題。如果安裝時(shí)不按照正確的步驟和要求進(jìn)行操作，會(huì)導(dǎo)致浮動(dòng)油封的零部件發(fā)生變形、損傷，使浮動(dòng)油封失效。如果不按照操作規(guī)程，有可能在安裝過程中進(jìn)入雜質(zhì)、毛屑等異物，引起泄漏。

　　密封端面的接觸比壓不均或者過大。作用在密封端面上的比壓均勻且大小適當(dāng)，比壓過小降低密封性能，比壓過大又會(huì)加劇密封端面的摩擦磨損。

　　浮封座設(shè)計(jì)制作加工問題。由于浮動(dòng)油封必須與浮封座結(jié)合在一起，必須能夠嚴(yán)密的結(jié)合，而浮封座是否能夠跟浮動(dòng)油封的匹配，直接影響著浮動(dòng)油封的工作性能。所以，必須按廠J提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)或者浮動(dòng)油封的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作加工。

　　浮封油封的本身質(zhì)量問題。浮封環(huán)的材料、硬度、密封面的光潔度、錐面對(duì)基準(zhǔn)軸的同軸度，橡膠圈的硬度、耐老化性等都將影響浮動(dòng)油封的密封效果。

　　對(duì)于這些應(yīng)用，小編建議設(shè)計(jì)增加迷宮或者遮罩保護(hù)。

　　橡膠圈的磨損。橡膠圈容易被泥沙等雜質(zhì)磨損，引起橡膠圈老化和撕裂，的辦法選擇耐磨的橡膠材質(zhì)，并在浮封環(huán)的外部加以防護(hù)。

　　四、安裝浮動(dòng)油封注意事項(xiàng)

　　安裝浮動(dòng)油封是否正確對(duì)其密封性能有很大關(guān)系，所以安裝時(shí)時(shí)刻注意以下幾點(diǎn)。

       DY：在安裝浮動(dòng)油封的時(shí)候應(yīng)該的對(duì)浮封座腔體和各種密封件進(jìn)行清洗，將沾染上的油脂、灰塵以及其他金屬碎屑等殘留物清洗干凈。然后在使用的時(shí)候再取出密封件，這樣就能夠防止將表面磨損。

　　第二：在確認(rèn)了橡膠圈貼近金屬環(huán)的內(nèi)側(cè)之后，安裝上半個(gè)浮封環(huán)，浮動(dòng)油封裝入座孔時(shí)，應(yīng)采用專門工具推入，防止位置偏斜。然后檢查密封件的位置，保證橡膠環(huán)與墻體的平行。沿著密封圓周至少在相隔 90°的 四個(gè)部位檢查密封面至座孔本體表面的高速，其Z大高度差應(yīng)小 1 毫米，如果要調(diào)整高度，不可直接推拉浮封環(huán)，應(yīng)使用專用工具進(jìn)行推壓或上提橡膠圈。

　　第三：確認(rèn)安裝合適后，先用干凈的抹布將金屬表面擦拭干凈，然后在表面上涂上一層油膜，目的防止油封安裝后運(yùn)轉(zhuǎn)初期密封面間發(fā)生干摩擦。在涂抹油膜時(shí)，注意不要涂抹在其他的地方，特別是橡膠圈與浮封環(huán)接觸面上不得有潤滑油。

　　第四：然后安裝好另一半，將兩側(cè)的浮封座孔對(duì)正，然后緩慢仔細(xì)的將其組裝，注意避免密封面撞擊，否則可能損壞浮動(dòng)油封。成對(duì)裝配的浮封環(huán)，兩外徑之差應(yīng)小于0.5毫米。

　　第五：在安裝的時(shí)候如果需要更換新的零件，就需要將兩半全部換成新的，不能新舊混用，即使舊的密封件品質(zhì)仍然很好，也不能繼續(xù)使用。

       以上是對(duì)浮動(dòng)油封的密封原理、材料、失效分析、安裝注意事項(xiàng)介紹，了解更多問題，就在永嘉旭麗橡塑，或可電話咨詢！