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標題: 旋轉密封件 [打印本頁]
作者: 中德密封 時間: 2017-3-21 14:41
標題: 旋轉密封件
旋轉密封件
一、旋轉軸唇形密封圈(油封)
旋轉軸唇形密封圈俗稱油封。它是安裝在旋轉軸和靜止件之間,用于密封潤滑油外泄和防止外界塵土、雜物侵入設備內部的動密封元件。
普通油封的使用壓力小于0.5MPa,耐壓油封的工作壓力可達1~1.2MPa。
油封的工作溫度范圍
丁腈橡膠制作:-40~+120℃,氟橡膠制作:-25~+200℃,丙烯酸酯橡膠制作:-20~+150℃。油封的工作線速度一般小于15m/s。
油封的分類
按軸的旋轉線速度高低分類,可分為低速油封(小于6m/s)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油封。
按油封的結構及密封原理分類,可分為標準型油封和動力回流型油封。
按構成油封的組件材質分類,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。
通常,對油封的要求是:
1) 結構簡單,制作和裝拆容易;
2) 安裝腔體的尺寸緊湊,加工方便;
3) 密封性能好,能長時間保持密封效果;
4) 對軸的振擺、偏心的適應性能好。
1、 密封原理
油封在旋轉軸上的安裝情況,如下圖所示:
在自由狀態下,油封的內徑小于軸徑,有一定的過盈量。這樣,當油封裝到軸上后,即使沒有彈簧,也有一定的徑向力作用在軸上。為了保證密封的可靠性,在油封唇緣的上方,加裝一個彈簧。
依靠彈簧對軸的抱緊力來克服軸在旋轉狀態下,因振擺、跳動所造成的間隙,并使油封的唇緣能始終緊貼于軸的表面。
維持油封密封性能的關鍵是介于唇緣于軸表面之間的一層油膜。因此,油封的密封原理是建立在滑動軸承的潤滑理論上的。
在軸旋轉的動態過程中,油膜的厚度也在不斷變化,其變動量一般約在20%~50%之間。油膜厚度變化的原因是維持油膜存在的表面張力在不斷波動。而油膜的表面張力則與有的粘度、運動速度等因素有關。
一般認為油膜過后,容易泄露;油膜過薄,則會導致干摩擦。
最理想的情況是保持“臨界油膜厚度”,即始終保持臨界潤滑狀態。而“臨界油膜厚度”的形成與保持,與油封對軸的徑向力的大小及其分布狀況直接有關。
最理想的情況是:盡量采用最小的徑向力而得到最尖銳的“峰值”壓力分布,可獲得最佳的密封效果。
2、 油封的選用
選擇油封的材料時,必須考慮材料對工作介質、工作溫度及唇緣在軸高速旋轉時的適應性。
一般油封工作時若其唇緣的溫度高于工作介質溫度20~50℃,應引起重視。
常壓性油封的使用壓力一般不超過0.05MPa。當工作壓力超過0.05MPa時,應選用耐壓性油封。目前,國外耐壓型油封的使用壓力可達10MPa。
油封的形式和種類很多,可按工作條件與使用要求查閱有關設計手冊選用。
油封安裝時,為獲得適當的初始徑向力,應保證唇緣對旋轉軸的過盈量要求,其值如下圖所示:
二、旋轉軸格來圈
旋轉軸格來圈密封裝置由一個高級Turcn材料的密封環格來圈和一個彈性施力的O形密封圈組合而成,如下圖所示:
為適應高速和低速不同工況的需要,根據格來圈的截面大小不同,在油封面上加工了一個或兩個環形溝槽。
該溝槽具有以下功能:由于提高了密封表面的比壓,因此提高了密封效果;形成一個潤滑油腔,從而降低了摩擦力。
為了保證介質壓力能作用到O形密封圈上,在格來圈的側面開有若干條徑向溝槽,用以托住O形密封圈。格來圈的背面,設計成內凹弧形,使之增加接觸面,防止格來圈隨軸產生旋轉。
旋轉格來圈具有如下特點:
1)內圓密封或外圓密封均能適用;
2)具有潤滑腔,摩擦力小,無粘滯現象,啟動時不爬行;
3)抗磨性和尺寸穩定性好。
旋轉格來圈密封裝置應用于有旋轉擺動運動的軸、桿、銷、旋轉接頭等處的動密封。它可承受兩側壓力或交變壓力的作用。
工作壓力:不大于30MPa(1m/s時),或不大于20MPa(2m/s時);工作溫度:-54~+200℃(取決于O形密封圈的材質);工作介質:石油基液壓油、難燃液、環保安全液壓液(生物油)、水、空氣等。
三、旋轉Variseal密封圈
旋轉Variseal密封圈是一種用于旋轉軸處的單向作用密封圈。
它由一個用Turcon材料制作的U形密封圈和一個V形不銹鋼彈簧所組成,如下圖所示:
在密封圈的外部有一個凸緣,所以可以防止它在溝槽內旋轉;它的密封唇短而厚,降低了摩擦,延長了使用壽命,在粘度很高的工作介質中也有良好的密封效果。
在低壓和零壓時,初始密封力由彈簧產生。當系統壓力升高后,則主要密封力由系統壓力形成。因此,從零壓到高壓均能保證良好密封。
由于密封圈和彈簧的材質對工作介質都有較好的相容性,所以除液壓系統外,還可廣泛應用于化學、醫藥和食品等工業部門。
若在彈簧處的空腔內充填彈性硅膠,一防止污染物進入密封圈,并可進行消毒,便成為一種“潔凈型”的密封圈。這種結構還可用于泥渣、稀漿或膠質等場合,可防止砂礫進入密封圈空腔而妨礙彈簧工作。
旋轉Variseal密封圈的應用實例,如下圖所示:
密封圈的工作壓力:不大于15MPa(動負載時)或不大于25MPa(靜負載時);工作速度:不大于2m/s(旋轉運動時)或不大于10m/s(往復運動時);工作溫度:-100~+200℃;工作介質:各種液體、化學品和氣體。
旋轉Variseal密封圈的優點是:
1)旋轉、往復動密封和靜密封都能使用;
2)精確控制時無爬行現象;
3)具有良好的刮除效果;
4)具有良好的抗磨性能和尺寸穩定性;
5)能適應急劇的溫度變化;
6)可以消毒,對食品和藥液等不會污染。
作者: sctblt 時間: 2017-7-15 13:32
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