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1、旋转油封介绍1现代弹性体径向唇型密封：柔性环状隔膜在一端具有一动态密封件， 另一端连接到预埋橡胶的金属盒，密封环的密封界面 为一宽度仅为0.1-0.2mm的窄环带，一个无泄漏的旋转密圭寸与合适弹性体材料 （硬度较低，耐热性 好，与被密封液体相容，低的膨胀，磨耗低，低的玻璃态温度）形状细节，密封环带位置以及相对 弹簧的位置。弹簧偏移量，0.4-0.7m m，必须向隔膜侧偏500-1000h 后，增加到 0.2-0.3mm新密封唇线通常具有1N/mrm的平均径向接触力，相对圆线长度 0.2N/mm左右0.1-0.15N/mm可以接受，如果过大的低速运行可以允许，对高速轴过热损坏，用0.05N/mm
2、就能保持有效密圭寸。轴的Ra最佳值在0.2-0.6卩m范围，硬度 HRC30-HRC55界面特性：接触唇口磨合后出现微观粗糙组织，有几 卩高，有时呈微观波形，其纹脉轴向对齐，值得注意 的是，由不能产生这些特征磨损模式材料制造的密封件，在使用中可能产生泄漏，这是因为粗糙组织提供微观泵送作用，将潜在泄漏带回到油侧。橡胶小知识：增塑剂提高了低温下的物理性质并方便了混合和造型，而这可能换来高温下的 老化。抗退化剂防老化，诸如大气（或其它）氧气、臭氧和紫外线侵蚀，他们使复杂的有机物或蜡， 有时为混合物从而处理集中退化模式。泵送效果取决于环带的粗糙组织， 粗糙组织形成与否，似乎取决于弹性体材料的配方，轴表
3、面 Ra对密封功能是关键的，它必须足够光滑，不会过度磨损密封唇；但也不能太光滑，密封不能磨 合，且重要的粗糙组织不能形成，Ra 0.20.6 m密封接触面的润滑密封液体油接触密封界面后，启动运转，摩擦力矩在弹性体的接触带上出现微观粗糙组织后减 小，流体进入界面，形成弹性流体动力润滑，油与轴面亲和转动时，由于粘度、拖油膜滑动，由于 粗糙组织的峰谷作用，形成动压轴承作用，一旦单个粗糙组织压力场的载荷能力总合与密封所施加 的径向载荷匹配，密封在全油膜下运行，几乎无磨损。油膜厚度为几十分之一微米，轴面速度和粗糙组织互相 作用产生唇型封在油膜下运行，线速 10mm/s的低速可以发 生。油最初进入界面是由
4、表面能量考虑所支配的 （毛细作用） 动态密封机理 aBa 40o 50oB 20o 30o 压力准三角分布（高压点偏向油侧） 摩擦力使微观凹凸变形微观组织相当于导流片作用，旋转摩擦力使之在峰脊的 油泵送到界面，造成界面油膜动力润滑状态下工作，空气侧 贫油润滑状态下工作。正常运行中，油首先通过油侧的组合 毛细作用和粗糙组织的泵送作用进入密封间隙，当油进入 界面时，泵送作用开始作用。空气侧的级联微观泵具有较 高的潜在泵送能力，建立流体动压平衡，密封在油膜上运 行而不泄漏。2、宏观密封机理： 斜唇推油作用，同时防止高温老化唇口。不甲忱上压力境轴跳动造成的弹性膜摆动，造成推油作用，同上。安装及零件加工
5、精度造成斜唇有利于密圭寸和散热。同 理，由于弹性体的粘弹性跳动大时，可能出现泄漏，弹性 膜轴向越长、柔性越长效果越好，但承压能力越低，油压 力作用在密封面造成过热、磨损大，高温裂纹失效。发热和摩擦力：_ ” 2平均径向压力 P=1N/mm摩擦系数 f=0.3-0.5v表面速度 d 为轴径 b接触带宽度初始载荷大约0.1 N/mm周向液体B液体A图211分离不同液体 的唇形密封祢靠背伪t功耗 P=f.p.v. n .d.b (W经验公式：P= (5-10) .d2.n，它给出了轴径为 d (m和 轴速度n(r/min)下的功耗(W),斜唇和波动接触带有助于散 热，不易发生咼温损坏。两种液的分离：
6、背向安装中间填充润滑脂，且与大气 开通压力密圭寸：骨架密圭寸本质上不带压，并肯定在 O.IMpa 压差以下的液体。当油加压时作用在隔膜上的径向压力集 中在窄的接触环带上，接触应力很大，加快磨损和烧坏， 并可能破坏动力润滑成为边界摩擦和干摩擦，导致黏滑运 动和泄漏。有时，作为带压应用的一种低成本解决方案， 密封制造商提供标准唇形密封外加密封唇支撑装置。3、泄漏：当径向唇密封的动态密封能力 (向内泵送)失效或向空气侧的泵送机理起支配作用时， 他就会 泄漏；泄漏还可以由老化、安装不良或运行因素引起。这里所说的泄漏指是液滴在空气侧形成，另一方面空气侧的液膜通常不被认为实际意义上的泄漏。供需双方在可接受
7、泄漏的合理范围上达成一 致是正常的。如一批中的12个密封执行某一试验规程，每一密封运行240小时，当12个密封的总 泄漏量不超过3克，并且其中没有一个泄漏量超过1克的，则该批验收通过。弹性体硬化是泄漏的 重要原因，硬化可能因过高的接触温度引起。低成本材料(NBR、ACM【丙稀橡胶】)的过热也可能因对油池温度和/或摩擦加热估计不足引起。硬化妨碍密封唇的弹性和回弹性以及使微观粗糙组 织变形，失去、削弱动态密封机理，最终，脆化导致接触环带的小裂纹形成。泄漏还由于密封唇的 泡疱而发生。还有可能轴面微观螺旋纹理、划痕、 损伤的轴线单向倾斜，对于单向旋转轴， 引入机加工导程 来产生回泵送，实际上很快被埋入
8、密封唇的硬颗粒迟早抛光掉。沉积物：过热不仅使弹性体退化，也使被密封的流体退化。当密封唇接触温度超过150 C时, 可能存在润滑油，尤其是准双曲面齿轮油中添加剂的劣化， 在轴上和密封上形成沉积物，沉积物可 覆盖密封接触环带上的微观粗糙组织，从而妨碍动态密封机理，沉积物向接触面即周向剪切流延伸， 最终使整个密封唇升起，导致总泄漏。 冷却整体润滑油，减小摩擦，尤其是通过降低密封的径向载 荷，可以有效控制油的劣化引起的沉积物。轴磨损：磨痕无影响，但脏的颗粒进入界面，导致亚微米的“呼吸”，硬颗粒进入密封粗糙组 织，引起泄漏。偏心度：弹性体通常承受0.2-0.3mm的静态径向偏移而没有密封损失，高速下轴的动态窜动 (径向跳动)可导致泄漏。由于惯性或粘弹性，密封唇不能跟随轴面的径向运动，产生界面间隙，从而泄漏，更柔性的隔膜和小的唇圈质量，大的径向弹力是提高偏心度窜动、 振动等径向跳动的有 效方法。流体动压辅助装置1单向螺旋2、双向螺旋轴衬套组合线是圆得头 旋须闭不断 螺必封，有图2-16帯右防尘盼的组合式唇形密封举例5#非接触型防尘唇#高压短唇6