油封密封及工作原理ppt課件.ppt

1、汽車密封件有限公司 介 紹,1,旋轉(zhuǎn)軸油封的使用和安裝要求,1.概述 2.油封密封原理 3.油封的制造及注意事項(xiàng) 4.油封的裝配 5.油封的檢測(cè) 6.油封漏油的原因及預(yù)防,2,1.概述,油封是用來防止液體或固體（潤(rùn)滑脂等）從系統(tǒng)中泄漏出來，或防止灰塵進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的功能性零件； 常見的油封種類有：旋轉(zhuǎn)軸油封、往復(fù)式油封等,3,2.旋轉(zhuǎn)軸油封的密封原理,油封的設(shè)計(jì)理論基本上由各油封廠家長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累而成，可分為兩類:線密封和面密封； 線密封 油封唇口和軸之間是線接觸，中間形成一層穩(wěn)定的油膜。 面密封 即聚四氟乙烯油封（PTFE），上世紀(jì)晚期發(fā)展起來的新型密封理論：油封和軸之間是面接觸。,4,流體動(dòng)力

2、型橡膠唇形密封圈結(jié)構(gòu)圖,5,2.1流體動(dòng)力型橡膠唇形密封圈的密封機(jī)理,油封橡膠唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間形成一條線狀接觸帶,此帶處的軸與橡膠之間形成一非常薄的均勻膜,厚度大約為2.5m.油膜能將唇口與軸之間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦熱帶走,使其潤(rùn)滑;又能在油膜的表面產(chǎn)生一定的張力,阻止?jié)櫥偷牧鞒?形成密封.,6,2.1流體動(dòng)力型橡膠唇形密封圈的密封機(jī)理,7,2.1.1我公司旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的特點(diǎn),1. 油封外徑 油封外徑密封面一般設(shè)計(jì)成波浪形,我們稱之為外徑密封筋,附膠層厚為0.8-1.3mm,與普通油封的附膠層要薄,在裝配時(shí)可在外徑上涂油,在密封筋凹槽形成一個(gè)潤(rùn)滑油槽,裝配時(shí)就比較容易,并且能消除油封回

3、彈現(xiàn)象,確保油封始終處在指定的正確位置,定位性好,該結(jié)構(gòu)的油封在裝配或拆卸所用的力比外徑平面型結(jié)構(gòu)所用的力要小的多. 2. 產(chǎn)品內(nèi)徑 (1)付唇口 油封付唇口在設(shè)計(jì)時(shí),.間隙我們采用的是間隙配合,與基準(zhǔn)軸在0.3-0.5mm,這樣有助于工作過程中產(chǎn)生的熱量揮發(fā),不易在油封主.付唇口間產(chǎn)生真空而吸附灰塵和顆粒,減小油封的徑向負(fù)荷,從而減少摩擦生熱,避免因高溫對(duì)主唇口的加快老化,并且降低了功率損失.,8,2.1.1我公司旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的特點(diǎn),(2)主唇口 油封主唇口,我們采用法國(guó)”微唇口油封”斷面結(jié)構(gòu)形式,其優(yōu)點(diǎn)如下: -微唇口唇部尺寸小,使其能適應(yīng)更多的場(chǎng)合; -腰部厚減小,使油封唇口對(duì)軸有良

4、好的跟隨性; -由于徑向負(fù)荷減小, 摩擦力矩可降低30%左右,能耗降低; -徑向力減少,生熱低;膠料老化程度減輕,唇口”積炭”現(xiàn)象減輕(“積碳”是油封滲漏的起因,”積碳”后油封唇口發(fā)生僵硬,造成油封唇口開裂,密封失敗),另外,徑向負(fù)荷和:積碳”的減小,會(huì)使油封本身和軸的磨損降低,從而提高使用壽命30%. 在油封主唇口斜面設(shè)計(jì)有回油線,回油線具有液壓泵吸作用,能及時(shí)將流入唇口部位的潤(rùn)滑油泵回油封一側(cè)。起到了密封作用；同時(shí)泵回的油使唇口與軸的部位形成潤(rùn)滑油膜， 使唇口磨損減少，延長(zhǎng)油封的使用壽命，并且回油線離唇口尖點(diǎn)有0.02mm的距離,用模壓工藝成型,確保油封唇口在靜態(tài)不滲漏。,9,2.1.1我

5、公司旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的特點(diǎn),模壓唇口成型 唇口由模具直接硫化成型，其 結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定能夠模壓出最優(yōu)的 回油線，唇口與軸之間形成了完 整的密封帶，封油效果好. 附:切唇口 唇口依靠刀具加工而成，因此，其結(jié)構(gòu)參數(shù)隨 切唇工藝變化而不穩(wěn)定，且對(duì)設(shè)備精度要求高 不能形成完整的回油線（如圖）,在靜態(tài),易產(chǎn) 生滲漏.,10,2.1.2材料的選用,骨架：骨架一般選用低碳鋼，我們一般采用08Al，特殊情況下可采用不銹鋼。 油封彈簧 一般情況下,彈簧材料選用70鋼或XC70鋼,特殊情況下選用不銹鋼絲,根據(jù)使用工礦的不同,可設(shè)計(jì)出不同規(guī)格的彈簧,并明確規(guī)定了不同規(guī)格的彈簧在伸長(zhǎng)5%和10%的拉伸應(yīng)力,對(duì)于穩(wěn)定的彈簧

6、,在200的烤爐中加熱5小時(shí)的前.后的拉伸力不能多于10%. 膠料：膠料的選用要根據(jù)被密封的介質(zhì)、使用溫度、軸的轉(zhuǎn)速、密封腔體內(nèi)的壓力等來確定 -發(fā)動(dòng)機(jī)油封：FPM、HNBR PTFE -變速箱油封：ACM、NBR、FPM -車橋油封：ACM、NBR、FPM,11,變速箱油封材料的選用 NBR：在溫度-40 120，轉(zhuǎn)速低于3600rpm，但材料耐雙曲線齒輪油性能差； ACM：在溫度-15 160，轉(zhuǎn)速6000rpm，耐雙曲線齒輪油性能優(yōu)，但耐磨性差； FPM：在溫度-30 200，轉(zhuǎn)速6000rpm，絕大多數(shù)的車用潤(rùn)滑油情況下；,12,3.油封的制造及注意事項(xiàng),橡膠油封加工是按如下工藝流程進(jìn)

7、行的: 產(chǎn)品制造過程中的每個(gè)工序由多功能小組進(jìn)行PFMEA分析,并中制定控制計(jì)劃對(duì)影響產(chǎn)品功能的過程特性加以控制,使產(chǎn)品特性得以滿足. 油封制造過程應(yīng)注意事項(xiàng): 1.制造油封所用原材料的供應(yīng)商必須經(jīng)我公司質(zhì)量體系認(rèn)證.從而保證材料來源穩(wěn)定,質(zhì)量可靠. 2.控制各批次膠料的可重現(xiàn)性.(比如配方各種材料均采用程控自動(dòng)稱量平臺(tái)) 3.在混煉時(shí)要分段加硫(硫化劑或部份促進(jìn)劑),以防止油封用混煉膠早期過硫失效. 4.油封用混煉膠檢測(cè)合格后,保證膠料規(guī)格和重量,13,5.磷化和粘合劑處理,要保證油封骨架(金屬)磷化膜和粘劑涂層均勻一致,以達(dá)到橡膠與金屬骨架粘接牢固 6.硫化時(shí)要注意的模具及工位器的清潔(防

8、止膠料半成品和骨架的二次污染） 7.二段硫化應(yīng)注意烘烤的溫度和時(shí)間,防止二段硫化的不充分,14,4.油封的裝配4.1 一般要求,4.1.1對(duì)油封座的要求 對(duì)油封座的要求如圖； 表面粗糙的的要求: 內(nèi)包骨架油封Ra1.64 外露骨架油封Ra1.22.5 -為了便于安裝油封,使 油封在裝配過程中不至被 毛刺或尖角劃傷,殼體上孔 的口部必須有1530的斜角.,15,4.1.2對(duì)軸的要求,對(duì)軸的要求如圖 粗糙度要求: 得到良好密封性能的重要因素 之一是軸的表面粗糙度,比Ra0.2 m更高的表面粗糙度是不需要 的,這樣軸的表面太光滑,不能產(chǎn) 生形成潤(rùn)滑油膜的可沾性.當(dāng)軸 的表面粗糙度為Ra0.4Ra0.

9、8m 時(shí),即能產(chǎn)生良好的可沾性,通常認(rèn) 為合適的表面粗糙度范圍為 Ra0.32Ra0.8m,16,4.1.3對(duì)偏心的要求,軸座偏心是影響油封漏油的重要因素 軸座偏心示意圖 對(duì)偏心量的要求: 建議e0.15mm 任何程度的軸的偏心度 都影響密封性能并逐漸地 增加由于磨損和彈性體的 遞增的硬化所引起的疲勞 破壞的機(jī)會(huì).,17,對(duì)軸跳動(dòng)的要求,軸跳動(dòng)量是影響 油封漏油的重要 因素 軸跳動(dòng)示意圖 對(duì)軸跳動(dòng)的要求: 建議F0.15mm,18,4.2裝配前的準(zhǔn)備工作,4.2.1油封座的外觀檢查及預(yù)潤(rùn)滑 1).油封座口部導(dǎo)向角有無毛刺. 2).安裝倒角是否存在明顯偏心. 用清潔適量的密封介質(zhì)均勻涂覆到油封的

10、安裝腔體上 4.2.3軸的外觀檢查 軸表面有無劃傷現(xiàn)象; 軸表面是否清潔且.無雜質(zhì).無銹 軸端是否已倒角或倒圓,軸尖角是否有毛刺 4.2.3油封的準(zhǔn)備 檢查油封是否清潔、完好無損。油封彈簧是否脫落 用清潔適量的密封介質(zhì)均勻涂覆到油封唇口部位和裝配部位,19,4.3 油封的安裝,為了使油封正確安裝到位,安裝工具應(yīng)能徑向和軸向定位,并由安裝工具來進(jìn)行限位,油封安裝傾斜程度應(yīng)達(dá)到如圖要求 安裝速度不能太快,否則會(huì) 使油封外徑變形。 建議:安裝速度 v1200mmmin 油封安裝到位后，應(yīng)對(duì)油封 保持一段時(shí)間的壓力，以減 少或避免油封的回彈。 建議：保壓時(shí)間t=5秒,20,油封安裝常用方法,21,油封

11、裝配現(xiàn)場(chǎng)情況：,1、與油封唇口相接觸的凸緣生銹 倒角為尖角 2、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差 工位器具清潔度差 各種零件混裝 3、油封涂油不均勻 4、壓配工裝有殘?jiān)?倒角為尖角并有毛刺,22,油封現(xiàn)場(chǎng)情況：,5、壓配好油封座疊放 6、油封座有大塊的殘?jiān)?7、將油封穿在鐵絲或套筒 8、壓配工裝不同心 9、操作者用臟手套接觸油封唇口,23,5.油封的檢測(cè),5.1 項(xiàng)目 5.1.1 成品 新模:,重要特性CPK1.33 主唇口尺寸.外徑尺寸.防塵口尺寸每批抽檢 外觀:100%檢測(cè) 氣密性100%檢測(cè) 5.1.2 采購(gòu)件: 骨架:全尺寸檢測(cè),每批抽檢 彈簧:全尺寸檢測(cè),每批抽檢 (包括彈簧的拉伸應(yīng)力) 5.1.3 膠料

12、 每輥快檢(硫化特性.門尼粘度.密度),24,5.2主要的油封檢測(cè)工具,投影儀：油封全尺寸檢測(cè)，主要用于模腔認(rèn)證 塞規(guī)：用于檢測(cè)主唇口尺寸(如圖) 比較儀：用于檢測(cè)油封外徑 卡尺：用于檢測(cè)油封高度 彈簧拉力試驗(yàn)機(jī)：檢測(cè)彈簧拉伸 應(yīng)力 氣密性檢測(cè)：檢測(cè)油封氣密性， 主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)油封 5.3 油封外觀檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介,25,6.油封漏油的原因及預(yù)防 6.1漏油的原因: 油封漏油的原因很復(fù)雜，但以下幾個(gè)原因是比較明顯的 6.1.1、在裝配過程中,油封的密封唇口有雜質(zhì)、被劃傷、有缺口、彈簧被碰掉、油封唇口反轉(zhuǎn)等 6.1.2、和油封相配的軸表面粗糙度較大，表面存在有車刀印痕、磨削表面的磨削網(wǎng)紋走向向外 6.1.3、軸和油封座（