油封簡介及分類

M=∏DMP r

式中：M-摩擦扭矩，D1-軸徑，P r-徑向力，µ-摩擦系數(shù)

油封摩擦系數(shù)
 

在表中，是ρ+0油封的摩擦系數(shù)，隨著軸徑的增加，摩擦系數(shù)與軸徑的1/3次方或正比的增加。若摩擦扭矩（或摩擦系數(shù)）太大，導(dǎo)致唇口溫升增加，油封易磨損，使用壽命降低；若太小可能徑向力太小，接觸油膜太厚，易形成流體油膜而導(dǎo)至泄漏。
 

3.油封唇口溫升：油封接觸面與軸產(chǎn)生相對回轉(zhuǎn)，摩擦生熱，而橡膠又是熱的不良導(dǎo)體，在唇口就會(huì)產(chǎn)生局部溫升，溫升的大小與軸的速度，軸徑、膠料的性能，油的種類，徑向力的大小有關(guān)。若其它條件固定，溫升與軸徑D1和角速度ω的關(guān)系以下式表示：

△TɑɑD11/2ω2/3
 

膠料種類對溫升的影響如圖示。油封唇口的溫升情況，是以等溫線的形式分布的，如圖七在油封與軸面接觸的最尖處溫度最高，膠料設(shè)計(jì)的使用溫度范圍應(yīng)該考慮唇口的最高溫升，否則唇口部位老化裂口，降低油封的使用壽命。
 

4.油封膠料的硬度：油封膠料的硬度，直接與膠料的彈性模量有關(guān)。硬度的變化影響到油封唇口部位的接觸寬度，徑向力，摩擦特性等，一般認(rèn)為油封膠料的硬度在65º--75º（邵氏）為宜過高或過低對密封都不利。我們指的硬度為常溫測量的數(shù)值，要注意在實(shí)際使用中的差異，硬度是會(huì)隨溫度，使用時(shí)間及油的種類不同而變化。
 

5.油封唇口的接觸寬度，唇口接觸寬度影響徑向力的分布，摩擦特性，通常控制接觸寬度在0.25毫米以下，同時(shí)在使用過程中，接觸寬度仍要增加，增長的速度與膠料的耐磨性能和蠕變性能有關(guān)。
 

6.偏心距離：油封內(nèi)園和外園兩個(gè)園心偏離的距離，偏心距大運(yùn)轉(zhuǎn)過程中受力不均，同時(shí)振動(dòng)加劇，降低油封的使用壽命（應(yīng)注意油封本身的偏心和油封座及軸的機(jī)械加工或安裝的偏心，影響的結(jié)果是一樣的）。一般要求油封名義內(nèi)徑在50毫米以下者，取大偏心距不得超過0.3毫米。這里所提的是油封本身的要求，如果是設(shè)備本身，偏心距大可選用型防偏心油封。
 

7.介質(zhì)的壓力：一般油封使用的介質(zhì)較低，在0.3-0.6公斤/厘米，壓力增加油封使用壽命，若壓力較大，需要設(shè)計(jì)耐壓油封，或者設(shè)計(jì)耐壓支承圈
 

（四）其它油封：
 

近年生產(chǎn)的回流油封，為制造高速和長壽命的油封，開辟了新的途徑。它的工作原理如圖十所示，一個(gè)是內(nèi)孔高度光滑的金屬軸套，另一個(gè)是刻有螺紋的金屬旋轉(zhuǎn)軸，它們之間有很小的間隙（約0.5毫米），當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在系統(tǒng)中形成兩股液流（向內(nèi)、向外），一般是螺旋的推移，由于粘附力切力作用，將一定粘度的介質(zhì)推向內(nèi)流，當(dāng)內(nèi)向流量等于或大于外向流量時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)密封。但若反向轉(zhuǎn)動(dòng)，螺紋溝便會(huì)將介質(zhì)泵向大氣一側(cè)。這種密封原理就是回流油封的工作原理，只要將螺旋刻在油封的唇口上，軸面是光滑的，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣可以密封。
 

1.單向回流油封
 

反彈向回流油封，為了停機(jī)時(shí)不漏油，設(shè)計(jì)有靜唇邊，在一定的徑向力的作用下，靜唇邊與螺旋凸條同時(shí)與軸相接觸，在旋轉(zhuǎn)時(shí)（如圖旋轉(zhuǎn)方向），沒同樣存在兩種流向，一是透過靜唇邊向大氣方向一側(cè)泄漏，另一種是油經(jīng)螺旋凸條的推移，將泄漏的油透過靜唇邊流向油側(cè)（稱之為回流），只要回流油量等于漏油量就可以獲得密封，回流的油之所以能夠克服靜唇邊的阻力，流向油側(cè)，是積在螺旋凸附近的油壓逐步升高所致。（相當(dāng)于一個(gè)泵的作用）但若反轉(zhuǎn)，螺旋凸條就會(huì)將泄漏的油，加速流向大氣側(cè)，就起不到回流的作用。如果在反轉(zhuǎn)時(shí)靜唇邊仍能起密封作用的話，也可以保持不漏，但往往這種設(shè)計(jì)的靜唇邊密封能力是不夠的，只能適合在低速時(shí)反轉(zhuǎn)（如汽車倒車的反轉(zhuǎn)）由于這種油封適合單向旋轉(zhuǎn)，所以稱之為單向回流油封。
 

2.雙向回流油封
 

以同樣的速度正轉(zhuǎn)，或者反轉(zhuǎn)都可以回流，獲得同樣的密封效果，目前這種油封仍在繼續(xù)研究，按所試驗(yàn)的種類來說有三角形，波紋形作用原理和單向回流的原理類似。

圖十二在油接觸帶區(qū)，沒有間隔的三角凹穴相平行的一邊凸棱都相當(dāng)于螺紋凸條，這樣就構(gòu)成了雙向回流的螺紋凸條，而未被切斷的周向連續(xù)接觸帶，相當(dāng)于靜唇邊。當(dāng)軸如圖所示的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，透過靜唇邊的油進(jìn)入三角凹穴處X的一邊（X）油壓以Xa至X0是逐漸增中的，最后透過靜唇邊產(chǎn)生回流。而沿三角穴區(qū)的另一邊（Y），產(chǎn)生負(fù)壓有將油透過靜唇邊，向大氣一側(cè)泄漏的趨勢。壓力分布如圖Ya至Y0的情況，但透過的油，馬上被轉(zhuǎn)軸帶向X一側(cè)面回流。只要回流量等于漏油量就可以達(dá)到雙向回流的目的。停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜唇帶又可以密封。根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的油封還有波紋形雙向回流油封。

回流油封（或稱液壓動(dòng)力油封），它的最大特點(diǎn)劉在接觸面得到很好的潤滑。隨著轉(zhuǎn)速的增加，回流的油壓迅速增加，克服靜唇徑向壓力，油液在接觸面上進(jìn)進(jìn)出出，既減少了接觸面的摩擦，而帶走了由于摩擦所積累的熱量，所以唇口溫升低，當(dāng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靜唇又可以有效的密封（波浪級油封的連續(xù)的波浪筋條又可起靜唇的作用），所以這種類型的油封可使用在高速旋轉(zhuǎn)的場合，而且有很長的使用壽命。