油封的結構與應用選型詳解

油封的結構與應用選型詳解演示文稿4/23/20231現(xiàn)在是1頁\一共有27頁\編輯于星期六優(yōu)選油封的結構與應用選型4/23/20232現(xiàn)在是2頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP二、油封各部位的名稱什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查4/23/20233現(xiàn)在是3頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP三、油封各部位的作用名稱各部位的作用①唇

部唇端面(滑動面)唇端部是斜楔形狀，在端部處按壓軸表面，起到密封流體的作用。②密封唇部密封唇是柔性彈性體，是對機械的振動及密封流體的壓力變動的影響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用的設計，并起到保持唇部與軸表面接觸狀態(tài)，為穩(wěn)定狀態(tài)的作用。另外彈簧可提高密封唇向軸的迫緊力，起維持此迫緊力的作用。③防塵唇部防塵唇是沒有與彈簧連接的副唇，起防止塵埃侵入的作用。④配合部配合部是油封在腔體孔內固定的同時，起防止流體從油封外周面與腔體內面的接觸面間泄漏及侵入的作用。另外金屬骨架是當油封固定在腔體內時，起保持配合力的作用。什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查4/23/20234現(xiàn)在是4頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP第二章油封的常用材料什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查耐油性耐堿性耐酸性耐水性耐候性耐磨耗性特長丁晴橡膠(NBR)◎○○○△◎耐礦物油，耐磨性好，在油封中使用得最多。但不能使用于酮類及酯類極性溶劑中。氫化丁晴橡膠(HNBR)◎○○○○◎保持丁晴橡膠密封的特性，耐熱性、耐油性及耐候性比丁晴橡膠優(yōu)良。丙稀酸酯橡膠(ACM)◎×△△◎⊙保持與丁晴橡膠同樣好的耐油性，耐熱性比硅橡膠稍差，但耐候性優(yōu)良，耐堿性與耐水性比丁晴橡膠及其他橡膠要差些。硅橡膠(SI)○×△△◎⊙兼有優(yōu)良的耐熱性、耐寒性與耐候性，但耐堿性與耐油性比其他橡膠差一些。氟橡膠(VITON)◎△○○◎◎具有超過硅橡膠的耐熱性，優(yōu)良的耐油性和耐化學藥品性相配合。在各種橡膠中是油封用橡膠性能平衡最優(yōu)良的品種。備注：◎優(yōu)○良⊙尚可△差×極差

一、主要橡膠種類及特長4/23/20235現(xiàn)在是5頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查二、NJK代表性唇口材料的種類及主要用途NJK唇口材料硬度Hs(JISA)連續(xù)性測試（脆化）溫度主要特性及用途丁晴膠A3A70B170-30℃~+100℃一般丁晴膠，標準材料，回轉用A3A70H170-25℃~+100℃一般丁晴膠，標準材料，回轉用A3A70C770-25℃~+100℃有色丁晴膠，標準材料，回轉用C5A70B170-55℃~+80℃耐寒丁晴膠，回轉用C6A70B170-10℃~+100℃耐汽油丁晴膠，回轉用C1Q70B170-30℃~+100℃耐磨丁晴膠，自轉用氫化丁晴膠A3B75G675-35℃~+150℃氫化丁晴膠，標準材料，回轉、往復用丙稀酸酯膠A3I70B170-15℃~+150℃一般丙稀酸酯膠，標準材料，回轉用A4I70B170-15℃~+150℃有色丙稀酸酯膠，標準材料，回轉用AEM膠A3R70B170-35℃~+150℃乙稀-丙稀酸酯膠(AEM膠)，耐磨，回轉用硅膠A3L70B170-55℃~+200℃一般硅橡膠，標準材料，回轉用氟膠A3K70R370-15℃~+200℃一般氟橡膠，標準材料，回轉用C5K70R370-20℃~+200℃耐寒氟橡膠，回轉用4/23/20236現(xiàn)在是6頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查三、彈簧、金屬骨架彈簧及金屬骨架材料密封介質彈簧金屬骨架標準材料專用材料標準材料專用材料JISG3521SW（高碳鋼絲）JISG3522SWP（琴鋼絲）JISG4309SUS（不銹鋼絲）JISG3141SPCC（冷軋鋼板及鋼帶）JISG3131SPHC（熱軋鋼板及鋼帶）JISG4305SUS（冷軋不銹鋼板）JISG4307SUS（冷軋不銹鋼帶）304316304316潤滑油、脂○○○○○○水×○○×○○水蒸氣×○○×○○海水××○××○酸××○××○堿×○○×○○備注：○可以使用×請不要使用4/23/20237現(xiàn)在是7頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查此次，我們討論的重點是“油封的允許溫度范圍”實際上的油封允許溫度范圍（極限值）是由唇口材料的特性、密封介質的種類、軸偏心、使用時間、起動時的速度等眾多因素決定的。此處，我們以S型油封為例，請參考！PS：T型密封唇的溫升為S型密封唇溫升的2倍，而V型、K型則與S型相同。為了選擇油封的密封唇材料，需要大致推定唇端部的溫度（T0）。機器、裝置上安裝油封附近的密封介質最高常用溫度（T1）與由于軸和唇部滑動而發(fā)生的唇部溫升（T2）（參考圖3-1）可以推定計算唇端的溫度（T0）的公式。即：T0=T1+T2根據唇端的溫度與密封介質可選擇唇口材料，但唇口材料的允許溫度可因機器的運轉狀態(tài)而改變。PS：使用齒輪油與高粘度硅油的場合下，唇部溫升T2是圖3-1的1.5倍，在潤滑脂的場合下唇部溫升為3倍。第三章油封橡膠的選擇4/23/20238現(xiàn)在是8頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查圖3-1：為詳細說明，請看例題：軸徑(mm)唇口部溫升（℃）T24/23/20239現(xiàn)在是9頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查項目內容運轉軸回轉安裝可從軸端安裝油封密封介質內燃機油(SAE#30)壓力0.03MPa以下灰塵無軸徑50mm轉數(shù)3000rpm例1：由右面所示使用條件，選定SC型，那么接著選用什么橡膠材料才合適呢？步驟1：密封介質與常用溫度狀態(tài)如何？密封介質的種類----------------------內燃機油（SAE#30）密封介質的最高常用溫度----------80℃在最高常用溫度下的使用時間-----約為全部運轉時間的20%PS：在最高常用溫度下的使用時間超過總運轉時間的30%時，允許溫度大約需降低20℃，即T-20℃。步驟2：唇端溫度值大致為多少？從使用條件看，最高常用溫度-----------------T1=80℃唇部溫升--------------------------------------------T2=13℃（由圖讀?。┐蕉瞬繙囟龋篢0-----------------------------------T0=T1+T2=80+13=93℃步驟3：從溫度與密封介質看，使用什么唇口材料？在最高常用溫度下的使用時間約為全部運轉時間的20%，從上面可得知，不需加20℃，上限值照舊使用，即T>T0，以T0為93℃代入可得，T>93℃，根據此結果，對照NJK代表性唇口材料種類及主要用途，可選定為“丁晴膠”。4/23/202310現(xiàn)在是10頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查第四章橡膠物理性能試驗壓制試片啞鈴試片二次加硫常態(tài)試驗耐3號油試驗耐1號油試驗耐熱老化試驗壓縮試扣二次加硫壓縮永久歪試驗橡膠物理性能試驗結果報告書?詳細了解，請見WORD檔，試驗標準。一、試驗流程圖4/23/202311現(xiàn)在是11頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查二、橡膠的簡易識別方法特征橡膠類別燃燒試驗法燃燒性火焰特征自熄性殘渣與氣味天然橡膠易黑煙，暗黃色火焰，噴射火花或火星，變軟無橡膠臭味，軟化淌滴，起泡、殘渣無粘性丁晴橡膠易黑煙，暗黃色火焰，噴射火花或火星，變軟無蛋白質燃燒氣味，略膨脹，殘渣代節(jié)，無粘性硅橡膠中等易難白煙，亮白色火焰

有白色殘渣，臭味少氟橡膠極難火焰根部呈綠色離開火就熄變軟，無氣味丙稀酸酯膠易白煙，藍焰無酸味4/23/202312現(xiàn)在是12頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查第五章一般油封的使用方法無論油封的安裝部分設計與選擇得多適宜，在使用中如果組裝得粗糙，也不能發(fā)揮預定的功能。本章主要介紹油封的組裝或更換等時，正確的使用方法。在使用油封前仔細閱讀，遵守注意事項。一、NJK標準油封的使用方法關于標準油封的使用方法說明如下：

1、包裝運送到你手里的油封，包裝因大小與個數(shù)而有所不同。一般用袋、防銹紙、瓦楞板紙箱等包裝。由于要防止生銹、粘附異物或損傷，請在即將組裝前才開封。2、保管在儲存保管油封時，請注意以下事項。①請不要打開包裝，因為擔心會粘附灰塵及受到損傷。②請不要長時間受到日光照射，紫外線會使橡膠加速老化。③請不要放置在潮濕場所，潮濕環(huán)境會使外圓周是金屬的油封及裝有彈簧的油封生銹。④請不要放置在鍋爐與爐子等高溫熱源附近，因為熱會促進橡膠老化。⑤請不要用細繩將油封捆扎掛在釘或金屬線上，這樣會使油封變形及唇口端損傷。⑥對保管曾經開封過而又不使用的油封，請進行防銹及防止砂、塵等異物附著及混入。⑦在使用與搬運油封時，為防止油封變形及彈簧脫落，請不要給與過分沖擊。

4/23/202313現(xiàn)在是13頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查3、軸、腔體的保護在裝配前請不要使軸及腔體受到損傷，而引起泄漏，最好不要使精加工的軸與腔體碰撞到其他零件，請使用搬運夾具，如（圖5-1）下例所示。圖5-1是搬運腔體用夾具，每一個腔體放入一個間隔中靠在壁上，不會損傷腔體孔，這種夾具的材質采用不會損傷金屬的塑料（樹脂）。圖5-1腔體的搬運夾具

圖5-2是軸用搬運夾具，使用塑料（樹脂）罩防止軸損傷。圖5-2軸的搬運夾具

腔體搬運夾具軸搬運夾具(樹脂罩)4/23/202314現(xiàn)在是14頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查4、組裝前的準備工作⑴油封①使用正在保管的油封時，請不要使用附著有砂、塵等異物的油封，這會造成泄漏。②請不要用指甲及硬物摩擦油封唇口端部。唇口端部是承擔油封功能的最重要的部分。③T型、K型油封等是帶有2個以上唇口的油封。對唇口部填充潤滑脂，在唇口之間填充礦物油型鋰基潤滑脂對唇口部潤滑。④S型、V型、TCK型等油封只有一個唇口，請在唇口端部涂潤滑脂對唇口部進行潤滑。⑵軸、腔體①軸表面與腔體孔內面確認不得附有防銹油或砂塵等異物，如已附有時，請予以洗凈。用洗凈油和汽油清洗時，請拭干凈。此時用壓縮空氣噴射，可使看不見的部位一樣清除干凈。洗凈油與汽油在軸與腔體孔中殘留，會使油封膨脹，而發(fā)生故障。②腔體孔內面及倒角部分與油封在通過軸端與軸時，不應有毛刺及缺陷。因為毛刺及缺陷會在安裝時成為唇口端部與外周面損傷的原因，請用金剛砂紙予以除去。③請確認在唇口部接觸軸表面時無缺陷及銹。軸表面的缺陷與銹是泄漏的直接原因。5、向腔體孔安裝油封的安裝關系密封功能的成敗，優(yōu)良的油封設計如果沒有正確的裝配將無法發(fā)揮密封的效果，故必須使用正確的裝配治具及依照正確的安裝步驟來安裝。安裝前油封必須用油或油脂預先潤滑唇口，以降低安裝時接觸面滑動摩擦，同時也可以防止初始旋轉油封唇口因潤滑不良而損壞。

4/23/202315現(xiàn)在是15頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查(1)、正確的施力方式，避免造成油封變形，在沒有壓力機或沒有使用壓力機的情況下，應選用一適當?shù)膿醢遄鳛橹尉?，均勻施壓，切勿以錘直接敲打，造成油封變形。(2)、正確的安裝治具，選用治具時注意治具與油封接觸位置?！?/p>

√

檔板腔體請不要只在油封部分敲打變形腔體√

×

腔體組裝用夾具(壓板)此處直徑過小組裝用夾具油封變形腔體腔體孔端面密封公稱外徑+(5~10mm)以上4/23/202316現(xiàn)在是16頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查(3)、不同安裝方向選擇不同治具。由于裝配的方向不同，油封鐵殼的施（受）力點亦不同，故應采用不同的裝配治具。第2點已講述一種安裝方向，在此我們來討論另一個方向的裝配。(4)、保持油封的水平。裝配時請將油封水平放置在腔體內均勻加壓，如果將油封傾斜強制擠進去，那樣油封配合部分被擠壞，卡住，就會成為泄漏起因。密封公稱外徑+(5~10mm)以上密封公稱外徑－(0.2~0.5mm)以上組裝用夾具腔體√

E=(腔體孔深)-(密封高度+0.5)×

組裝用夾具腔體組裝用夾具腔體油封定位用心桿腔體孔端面密封公稱外徑－（0.5~1mm）√

×

擠壞腔體擠壞組裝用夾具4/23/202317現(xiàn)在是17頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查第六章油封發(fā)生時的檢查要點一、由唇口泄漏的主要原因4/23/202318現(xiàn)在是18頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查二、由配合部泄漏的主要原因4/23/202319現(xiàn)在是19頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查三、由唇口部泄漏（內徑）主要原因故障形式原因排除方法唇部磨損潤滑不足油封唇口端部磨損過大,磨損面失去光澤.

由于所使用的潤滑油低于指定量,油回不到唇口部,因而在干燥狀態(tài)下滑動,所以產生異常磨損.

運轉時，補充潤滑油達到指定量.

油封附近結構不合理，油不能回到唇部。密封的唇口部前面有甩油環(huán)油封的唇口部前面有大的排油

由于飛濺潤滑，在啟動后幾分鐘內油不能完全充滿周圍。.

應急性處理時,可改用雙唇口型密封,在兩唇口間使用潤滑脂進行涂敷.

作為永久性對策,可變更油封附近的結構,使油很好的回到唇口部來.

異物卡咬油封唇口端部磨損過大,有“條文”和“凹陷”

由于在使用的軸與油封上帶有切削屑,切削屑粉在唇口處卡咬.

在帶有灰塵的軸上使用油封，灰塵在唇口處卡咬.油封在唇口部與軸上有液態(tài)密封膠附著而仍照樣使用,在唇口處卡咬.在機器涂飾時在唇口部與軸上有涂料附著而仍照樣使用,在唇口處卡咬.

裝配時在油封與軸上不要沾染上塵及灰砂.使用潤滑油，清洗機器.

磨損面條紋、凹處切削、塵4/23/202320現(xiàn)在是20頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查主要原因故障形式原因排除方法唇部磨損內壓大油封唇口端部磨損過大,有”凹陷”

油封部分的壓力超過了設計值改用耐壓油封設通氣孔成為不帶壓力的結構.

軸表面粗糙度過大油封唇口端部磨損過大,在磨損面周圍帶有圓周方向的“條紋”.

表面粗糙度比指定的Ra0.2~0.63a要粗,所以產生異常磨損.

用全剛砂紙(約#240)修正軸的表面粗糙度到Ra0.2~0.63a。換上規(guī)定的粗糙度的軸。

凹處磨損面4/23/202321現(xiàn)在是21頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查主要原因故障形式原因排除方法唇部偏磨損安裝偏心油封唇口周圍上振幅不均勻,最小振幅與最大振幅的位置大致對稱.

軸與腔體的中心安裝錯位狀態(tài)下運轉

提高軸與腔體的同心度精度.

軸在一個方向上彎曲的狀態(tài)下運轉

提高對軸“彎曲”的強度(即剛度)傾斜安裝油封唇口周圍振幅不均勻,最小振幅與最大振幅的位置大致對稱.另外密封唇口部與防塵唇口部的振幅的大小關系相反.

腔體內徑尺寸比指定的要小,從未進行過精加工,將油封勉強地打進去,從而油封安裝傾斜.

使用指定尺寸的腔體

腔體未進行倒角,不合適,將油封勉強地打進去,以及油封安裝傾斜.

對腔體進行倒角,尺寸適當

由于組裝夾具傾斜,安裝傾斜

改進組裝夾具.

偏磨損4/23/202322現(xiàn)在是22頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查主要原因故障形式原因排除方法油封腰部破損內壓大

油封唇口腰部有龜裂。在裝配后進行耐壓實驗（氣密性試驗）時，壓力過大，油封腰部產生龜裂。檢驗時不要用超過油封耐壓規(guī)格的壓力試驗。在運轉時發(fā)生了比設計時預定壓力高的壓力，油封腰部產生龜裂。改用耐壓油封。改用不發(fā)生過大壓力的結構。組裝不良

在組裝時壓壞唇口部而使腰部產生龜裂。使軸與腔體同心，注意裝配。龜裂4/23/202323現(xiàn)在是23頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查主要原因故障形式原因排除方法唇部損傷異物卡咬唇口端部附著有異物唇口滑動部有“凹坑”

由于使用附著切屑的軸而使切屑在唇口端部卡咬。由于使用附著金屬粉的部件而使金屬粉在唇口端部卡咬。由于使用在含有較多灰塵的場所長期放置的軸與油封而在唇口端部有異物卡咬住。

清洗機器。

使用不當油封在唇口端部帶有可目測得的損傷

在搬運與保管油封過程中，銳利的金屬部件與唇口部接觸，使唇口端部損傷。

改善搬運、保管方法。戴著帶有切削粉的手套處理油封，對唇口端部帶來損傷。

不要接觸唇口端部。

組裝不良油封通過鍵槽與花鍵時與銳角邊接觸造成損傷在鍵槽與花鍵軸上裝上罩等使之不會造成損傷。

軸的倒角部帶有“毛刺”與“飛邊”，就照常裝配而帶來損傷。

除去“毛刺”與“飛邊”

軸倒角不良在唇口端部帶有可目測得損傷軸端倒角尺寸及角度不正確致使唇口端在軸端卡住，帶來損傷。

正確進行軸的倒角。4/23/202324現(xiàn)在是24頁\一共有27頁\編輯于星期六NJKOILSEALSKIP什么是油封橡膠的試驗方法泄漏的檢查主要原因故障形式原因排除方法油封變形組裝不良

油封變形，在變形部分唇口滑動寬度改變。

由于油封組裝夾具不正確，油封變形。

改進組裝夾具

唇部硬化壓力大油封唇口周圍振幅大,有光澤,唇口發(fā)生龜裂.

壓力超過油封的耐壓極限.改用耐壓油封設通氣孔,形成減壓結構異常高溫油封唇口滑動部光滑,有光澤,整個唇口硬化,唇口發(fā)生龜裂.

油封唇口附近的油溫,由于各種原因而上升,超過了橡膠的耐熱極限.

調查出原因,防止溫度上升

高于設計時予定溫度、條件改變,油溫上升,超過了耐熱極限.