油封基本知識

1、油封是一般密封件的習(xí)慣稱謂，顧名思義：油封是用來封油（油是傳動系統(tǒng)中最常見的液體物質(zhì)，也泛指一般的液體物質(zhì)）的機(jī)械元件。從油封的密封作用、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型、工作狀態(tài)和密封機(jī)理等可以分成多種形式和不同叫法，但習(xí)慣上一般旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈叫油封，靜密封和動密封（一般往復(fù)運(yùn)動）用密封件叫機(jī)械密封件。一般在密封件的定義上辨證是沒多大意義的。更多的是注重油封的實(shí)際應(yīng)用和解決密封裝置泄露中所起的作用。 凡是運(yùn)轉(zhuǎn)體箱內(nèi)有液體潤滑油而又與外部相連接的部位都需要油封。有些是橡膠的，有些是金屬的，多數(shù)是鋼骨橡膠的，如曲軸后油封，變速箱前后油封，左右半軸油封，主減速器前油封，空壓機(jī)曲軸油封等。 油封有時也叫軸封，廣義上

2、它們同屬于旋轉(zhuǎn)軸動密封的不同稱呼，狹義上的區(qū)別軸封多指泵軸端汽封，旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封，防止高壓液體從泵內(nèi)沿軸漏出，或者外界空氣沿軸滲入。油封多指潤滑油的密封，常用于各種機(jī)械的軸承處，特別是滾動軸承部位。其功能在于把油腔和外界隔離，對內(nèi)封油，對外封塵。油封一般用耐油的橡膠模壓而成，丁腈橡膠為目前油封及O型圈最常用橡膠之一?？烧f是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。制造油封最常用的還有聚丙酸酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠和聚四氟乙烯。一油封的種類： 油封按密封作用、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)類型、工作狀態(tài)和密封機(jī)理等可以分成多種形式和不同叫法。油封按軸的旋轉(zhuǎn)線速度高低分類，油封可分為低速油封（小于6m/s）

3、和高速油封（大于6m/s）。按油封所能承受的壓力高低分類，可分為常壓型油封和耐壓型（大于0.05Mpa）油封。按油封的結(jié)構(gòu)及密封原理分類，可分為標(biāo)準(zhǔn)型油封和動力回流型油封。另外，按構(gòu)成油封組件材質(zhì)分類，又可分為有骨架型油封和無骨架型油封；有彈簧型油封和無彈簧型油封。二油封的常見形式：一般用途的油封常見形式如下：外徑設(shè)計雙鐵殼 (外殼鐵殼包內(nèi)殼)外殼鐵殼橡膠包覆橡膠完全包覆內(nèi)外橡膠完全包覆內(nèi)徑設(shè)計彈簧唇的設(shè)計ABCFM有安裝單唇SSASBSCSFSM雙唇TTATBTCTFTM沒有安裝單唇VVAVBVCVFVM雙唇KKAKBKCKFKM注：一般廠家為表示油封的用途，常常在規(guī)格前加簡寫字母表示，如下

4、：W（無彈簧型）、PD（低速普通型）、PG（高速普通型）、SD（低速雙口型）、DG（高速雙口型）等。油封規(guī)格的表示方法為：dxDxH（內(nèi)徑X外徑X高度）單位-毫米。三骨架油封： 骨架油封比較簡單，一般有三部分組成：油封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋，起到加強(qiáng)的作用，并使油封能保持形狀及張力。通常，在自由狀態(tài)下的骨架油封，其內(nèi)徑比軸徑小，即具有一定的“過盈量”。因此，當(dāng)油封裝入油封座和軸上之后，油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力，經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以

5、隨時補(bǔ)償油封自緊力。一 什么是油封油封是用于密封機(jī)械設(shè)備中旋轉(zhuǎn)軸的封油用密封元件，而腔體基本上是靜止的(見下圖)，所以油封又稱旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈。機(jī)械的摩擦部分由于在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時有油進(jìn)入，為防止這些油從機(jī)械的間隙中泄漏而使用油封，并且除了油以外還需要防止水與化學(xué)藥液的泄漏以及塵埃及土砂從外部侵入，這時候也要用到油封油封的密封狀態(tài)，一是油封外緣和腔體之間為靜態(tài)密封，同時保證油封外緣在腔體之間的可靠定位。二是油封密封唇和軸之間的密封狀態(tài)，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時為動態(tài)密封，當(dāng)軸靜止時為靜態(tài)密封。各種影響因素的綜合作用及其相互作用，都對油封的密封性能和使用壽命產(chǎn)生了很大影響。二 油封的主要用途用于發(fā)動機(jī)曲軸和凸輪軸的

6、密封小汽車，摩托車和商用車輛等傳動系統(tǒng)(如齒輪箱、輪轂、橋軸、差速器)的密封鏟車，挖掘機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械傳動系統(tǒng)的密封工業(yè)用齒輪箱的密封液壓元件(泵，馬達(dá))的密封日用機(jī)械洗衣機(jī)的密封廣泛用于機(jī)械工程和設(shè)備加工工業(yè)三 油封的主要特點(diǎn)油封外部為圓筒形用來保證對腔體的靜態(tài)密封-采用內(nèi)包金屬骨架的橡膠外緣;采用外露金屬骨架的外緣，大多需要拋光和鍍敷防腐涂層。裝有彈簧的密封唇保證軸的動態(tài)和靜態(tài)密封的密封可靠性。經(jīng)過長期開發(fā)研究的結(jié)果，油封的密封唇結(jié)構(gòu)提高到極佳的性能，進(jìn)而提高在更寬的負(fù)荷范圍內(nèi)的密封可靠性.添加防塵唇，或者在特殊情況下采用的多個防塵唇，可防止外界污染物和灰塵侵入。四 油封各部位的作用

7、油封主要由密封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧等幾部分組成。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。下圖是：帶彈簧并附有防塵唇的內(nèi)包骨架油封各部位主要名稱和術(shù)語。金屬骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋，起到加強(qiáng)的作用，并使油封能保持形狀及張力。通常，在自由狀態(tài)下的骨架油封，其內(nèi)徑比軸徑小，即具有一定的“過盈量”。因此，當(dāng)油封裝入油封座和軸上之后，油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力，經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以隨時補(bǔ)償油封自緊力，油封外緣使油封在腔體孔內(nèi)固定的同時，起防止流體從油封外周面與腔體內(nèi)表面的接觸面之間泄漏及侵入的作用。另外金

8、屬骨架是當(dāng)油封固定在腔體內(nèi)時，起保持配合力的作用。密封唇部是柔性彈性體，設(shè)計成對機(jī)械的震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，并起到保持唇部與軸表面穩(wěn)定接觸狀態(tài)的作用。彈簧可提高密封唇向軸的壓緊力，起維持此壓緊力的作用。唇端部被制作成斜鍥形狀，在端部處按壓軸表面，起密封流體的作用。防塵唇是沒有與彈簧連接的副唇，起防止塵埃侵入的作用。一油封常用結(jié)構(gòu)型式、特征及用途型 式代 號主要特征用 途普通單唇形B 一般用于高、低速旋轉(zhuǎn)軸及往復(fù)運(yùn)動密封礦物油及水等介質(zhì)。 普通油封，在灰塵和雜質(zhì)比較少的情況下使用，耐介質(zhì)壓力0.05MPa的場合，最高線速度15m/s，往復(fù)運(yùn)動速度0.1m/s。普

9、通雙唇形FB 除上述S型油封的使用特征外，還可防塵。 普通油封，帶防塵唇可以防塵，耐介質(zhì)壓力0.05MPa的場合，線速度15m/s。無彈簧型BV 無彈簧的單唇型內(nèi)包骨架式橡膠油封。 一般適用于低速工況下，密封介質(zhì)為潤滑酯。線速度6m/s。外骨架單唇形W 帶彈簧的單唇外露骨架式橡膠油封，腰部細(xì)，追隨性好，剛性好。 普通油封，在灰塵和雜質(zhì)較少的情況下使用，耐介質(zhì)壓力0.05MPa的場合。旋轉(zhuǎn)軸線速度15m/s的情況。外骨架雙唇形FW 帶副唇的雙唇外露骨架式橡膠油封，腰部細(xì)，追隨性好，剛度高，同軸度好。 普通油封，帶防塵唇可以防塵，耐介質(zhì)壓力0.05MPa的場合。轉(zhuǎn)速15m/s。裝配式單唇形Z 由內(nèi)

10、外骨架裝配滾邊而成的外骨架油封且有安裝精度高、散熱快、重負(fù)荷特性。 適用于高溫、高速條件下的重負(fù)工況，介質(zhì)壓力0.05MPa，最高線速度15m/s。裝配式雙唇形FZ 帶副唇的裝配式外骨架油封，具有防塵性，安裝精度高、散熱快、重負(fù)荷特性。 適用于高溫、高速，由塵條件下的重負(fù)荷工況，介質(zhì)壓力0.05MPa，最高線速度15m/s。單向回流型右旋SR、左旋DL 在唇部空氣測制有帶角度的斜筋，利用流體力學(xué)原理，產(chǎn)生單向泵吸作用，具有回流效應(yīng)。 與軸的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)，由于具有回流效應(yīng)，徑向力比普通油封小，減少了磨耗和生熱，提高使用壽命，適用于介質(zhì)壓力12m/s時，軸表面硬度應(yīng)為55HRC以上，軸表面淬火層深

11、度0.mm。3、軸的倒角，推薦值1530,;以能讓油封確實(shí)裝入，不損傷油封唇緣為原則。4、軸的加工，正確的軸加工是保證密封系統(tǒng)正常工作的決定性因素，適宜的油封軸加工方法是橫向給進(jìn)精研磨，金剛砂紙磨光。不適宜的加工方法是在車床上精加工，超精加工，滾光加工，金剛砂紙磨光（砂紙?jiān)谳S向移動磨光）。5、軸的材料，主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，如C35和C45，另外還有鑄鐵，陶瓷類，樹脂塑料，但后三種材料的軸對油封的密封都有缺陷。腔體的設(shè)計：1、表面粗糙度，及直徑公差見下表。部位直徑公差表面粗糙度/mmRaRz座孔無骨架油封H113.212.5骨架油封H8或H71.66.3旋轉(zhuǎn)軸h9或f90.80.43.21.6

12、2、安裝倒角推薦值1530。3、腔體的材質(zhì)是鋼或鑄鐵，使用外周是橡膠或金屬的油封都行。一般輕合金和樹脂熱膨脹系數(shù)較大，適宜采用外周為橡膠的油封。4、不適宜的腔體結(jié)構(gòu)，如采用沖壓加工的，采用螺紋組合安裝的，對開型的腔體等。二油封的泄漏分析發(fā)現(xiàn)由油封泄漏時，首先應(yīng)確認(rèn)發(fā)生泄漏的部位，如果不是由油封泄漏，有時是由于附著了油脂等泄漏以外的原因而誤認(rèn)為是泄漏。導(dǎo)致油封泄漏的主要原因:1、由于尺寸公差不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而使油封外緣與腔體配合的靜態(tài)密封表面發(fā)生變形；2、由于工況條件過于苛刻引起材料龜裂，尤其是在油封密封刃口上的龜裂；3、由于工況條件過于苛刻和橡膠彈性體與工作介質(zhì)不相容引起橡膠硬度增加，或者彈性體

13、的硬度太高；4、密封介質(zhì)使橡膠溶脹，降低了橡膠的硬度，由此使油封過早的老化和磨損；5、由軸至密封唇口區(qū)的腐蝕，將給密封系統(tǒng)的密封性能留下永久性的故障隱患；6、潤滑劑失效而使系統(tǒng)處于干運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而使密封唇快速磨損；7、綜合性老化，橡膠彈性體與密封介質(zhì)雙雙老化；8、在密封唇口處形成“油碳”污垢，使油封密封唇緣被托起，引發(fā)密封系統(tǒng)的泄漏故障；9、油封的密封唇緣不再追隨軸表面的振動以及軸的跳動；10、污染物從密封的里外面永久性的嵌入密封刃口上造成軸表面和密封唇緣的過早磨損；11、裝配過程不規(guī)范引起軸表接觸面被破壞而造成密封唇過早磨損；12、密封刃口在儲存、運(yùn)輸和裝配過程中受到損壞。附下圖：由唇口部泄

14、漏的主要原因：圖2：由油封外緣部泄漏的主要原因當(dāng)油封泄漏時，應(yīng)著重分析其泄漏的不同情況，從而采取不同的措施。油封不同階段的泄漏應(yīng)分為：1、不透水，在油封上看不到濕氣；2、濕潤，在密封刃口區(qū)出現(xiàn)不影響密封功能的濕氣膜，但濕氣膜沒有擴(kuò)展到背面；3、潮濕，濕氣膜擴(kuò)展到背面，并形成水珠，但尚未連續(xù)滴下；4，可測量的泄漏，可以看到腔體外部有從油封背面流出的可以識別的微小液流流量；5、暫時的泄漏，密封系統(tǒng)短暫的故障，例如由于密封刃口下的污染物微粒引起的，它可以在繼續(xù)使用時把它們沖洗掉；6、明顯的泄漏，暫時的泄露導(dǎo)致密封唇和防塵唇由于在密封唇與防塵唇之間，加注的潤滑脂過多。溢流出來的油脂表現(xiàn)為系統(tǒng)外部的明顯

15、泄漏。另外，根據(jù)油封使用運(yùn)轉(zhuǎn)的時間過程來分析泄漏原因，例如：剛開始使用就泄漏的早期破損；使用短時間后開始泄漏的過早損壞；使用較長一段時間后在工作工程中發(fā)生泄漏的損壞和發(fā)生油封設(shè)計使用壽命末期的泄漏損壞等等。一 油封尺寸和規(guī)格油封型式繁多，各個國家和廠家都有自己的標(biāo)注方法，雖然如此，由于油封是標(biāo)準(zhǔn)件，如果不是因特殊設(shè)計而新開模具，油封尺寸一般只給出內(nèi)徑和外徑，及高度。參見下圖：油封尺寸標(biāo)注示意圖上圖中小d表示油封的內(nèi)徑，大D表示油封的外徑，而B表示油封的高度。例：TC30*40*5，表示型式為TC(雙唇包骨架)內(nèi)徑為30mm 外徑為40mm 高度為5mm的骨架油封。有時后面也可跟DIN，GB/T

16、9877-88等表示油封所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。油封的內(nèi)徑尺寸范圍一般在：16440mm，寬度常見為720mm。二 油封標(biāo)準(zhǔn)油封是工業(yè)應(yīng)用比較廣泛的，重要的零部件，為推動油封工業(yè)快速發(fā)展，各國家都制定推出了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國油封標(biāo)準(zhǔn)普遍應(yīng)用的是，國標(biāo)GB9877.1/2/388系列，GB13871-1992油封標(biāo)準(zhǔn)。HG4-692-67 是我國化工部提出的油封標(biāo)準(zhǔn)。GB/T9877.1-88適用范圍: 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的基本結(jié)構(gòu)、骨架和彈簧尺寸系列。本標(biāo)準(zhǔn)適用于安裝在設(shè)備中的旋轉(zhuǎn)軸端，在壓差不超過0.03MPa的條件下，對流體和潤滑脂起密封作用的內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈;GB/T

17、9877.2-1988是旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈結(jié)構(gòu)尺寸系列第二部分:外露骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈的相關(guān)規(guī)定。GB13871-1992適用范圍: 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸徑從6400mm和相應(yīng)的密封腔體(以下簡稱腔體)內(nèi)孔直徑從16440mm的旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈(以下簡稱密封圈)的基本尺寸和公差。 為了保證不同制造廠生產(chǎn)的密封圈的互換性，本標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了軸與安裝孔的尺寸和公差。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作壓力等于或小于0.05MPa的密封圈，不適用于更高的工作壓力。 為使生產(chǎn)廠提供的密封圈能夠滿足設(shè)計和使用要求，本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A為供需雙方推薦了簽訂協(xié)議用的密封圈有關(guān)報告格式.最近，我國重新制定了適應(yīng)國際化發(fā)展的油封制品國家推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T13871.1-2007和GB/T13871.4-2007。新國標(biāo)已于2008年7月1日正式實(shí)施。此標(biāo)準(zhǔn)由全國橡膠與橡膠制品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會密封制品分會技術(shù)委員會編訂。新標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了國際同等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提升了密封制品的技術(shù)要求，為更好的解決長期困擾我國企業(yè)的“三漏問題”提供了很好的技術(shù)保障。此次新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施必將逐步推動油封制品行業(yè)的新發(fā)展。另外：國際上的油封標(biāo)準(zhǔn)是：ISO6194(國際ISO標(biāo)準(zhǔn))、DIN3760(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))、JIS2402(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。三 油封的存放油封是