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油封的密封原理是什么?

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油封是潤滑油的密封,常用于各種機械的軸承。 其作用是將油腔與外界隔離,將油內外灰塵密封。 它是一種接觸式動密封。 下圖為油封的典型結構。 早期的油封材料一般是皮革; 皮...

油封是潤滑油的密封,常用于各種機械的軸承。 其作用是將油腔與外界隔離,將油內外灰塵密封。 它是一種接觸式動密封。


下圖為油封的典型結構。

早期的油封材料一般是皮革; 皮革鞣制質量好,質地柔軟,富有彈性,耐油性好,用途廣泛。 目前的油封材料主要是各種橡膠。 如:丁腈橡膠、丙烯酸橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠和聚四氟乙烯橡膠。  
 油封的密封機構 
 靜密封機構比較簡單。 油封的密封界面為窄環,寬度為0.1-0.2mm。 在預緊力(通常是彈簧)的作用下,油封與軸之間一般有1N/mm2左右的平均徑向接觸壓力; 當潤滑油壓力低于此壓力值時,油封防止其泄漏到外面。  
 但是,靜態不泄漏油封在操作過程中仍然可能泄漏。  
 動密封機理如下: 
 在正常運行過程中,油首先通過毛細管作用和粗糙結構的抽吸作用(粗糙度為 油封帶和軸)。 當可以進入該接觸面時,泵送動作開始發揮作用。 大氣側的級聯微型泵具有更高的潛在抽水能力,并在此基礎上形成流體動壓平衡。 現在,密封件在油膜上運行以保持密封狀態,此時的運行狀態為貧油潤滑狀態。 這是油封密封機構的微觀模型。  
 宏觀模型是這樣的:在實際操作中,油封很少保持與軸線絕對垂直,一般整個油封都是傾斜的; 或因制造誤差,如偏心角或型腔內孔與軸線不平行。 最終的表現是當軸旋轉時,油封相對于軸進行低幅度的往復軸向運動。 頻率為軸速,行程取決于偏心角。 存在一種現象,即使用壓力分布不對稱的往復式密封,油會被泵送到接觸壓力梯度較陡的區域。 如下所示:

當正向安裝時,滿足密封側坡度較陡,泵送作用可以實現密封;反向安裝不滿足,靜止式不泄露,運轉時泄漏。
綜合微觀和宏觀,油封的動態密封機理是微觀粗糙組織和宏觀密封唇傾斜共同作用的結果,二者共同提供了油封的動態密封作用。

 


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