文献综述-油封

油封 ： 概念 ： 油封 （ 一般 密封件 的习惯称谓，简单的说就是润滑油的密封。 油封一般分为单体型和组装型，组装型是骨架与唇口材料可以自由组 合，一般用于特殊油封。 顾名思义：油封是用来封油（油是传动系统中最常见的液体物质，也泛指一般的液体物质之意）的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。从油封的密封作用、特点、结构类型、工作状态和密封机理等可以分成多种形式和不同叫法，但习惯上一般将 旋转轴唇形 密封圈 叫油封，静密封和动密封（一般往复运动）用密封件叫密封件。 油封的代表形式是 封，这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封，一般说的油封常指这种 架油封 ，骨架油封示意图 参见图： 材料 ： 油封 的常用材料有： 丁腈橡胶 ， 氟橡胶 ，硅橡胶， 丙烯酸酯橡胶 ，聚氨酯，聚四氟乙烯等。选择油封的材料时，必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的 适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度 2050 ，在选择油封材料时应予注意。详情请参照 :橡胶种类及特性。油封的工作范围与油封使用的材料有关：材料为丁晴橡胶（ 为 20 ，亚力克橡胶（ 80 ，氟橡胶（ 00 。 用途 ： 发动机 : 曲轴 后油封 气门 (发动机修理包 o 型圈 ) (分电器油封 ,水泵 油封 ,平衡轴油封 ,机油泵油封 .)； 凸轮轴 变速器 : 变速器 后油封 换档杆油封 (变速器修理包 o 型圈 ) (分动器 后油封 )； 后桥 :半轴 差速器 )后角矢油封 后轮油封 前轮油封 方向机油封 (方向机修理包 o 型圈 ) 方向助力器油封 (前半轴油封 )。 凡是运转体箱内有液体 润滑油而又与外部相连接的部位都需要油封。有些是橡胶的，有些是金属的，多数是钢骨橡胶的，如曲轴后油封，变速箱前后油封，左右半轴油封，主减速器前油封，空压机曲轴油封等 常用结构型式、特征、用途及尺寸 ： 型 式 结构简图 代 号 主要特征 用 途 普通单唇形 B 一般用于高、低速旋转轴及往复运动密封矿物油及水等介质。 普通油封，在灰尘和杂质比较少的情况下使用，耐介质压力场合，最高线速度 15m/s，往复运动速度 s。 普通双唇形 除上述 S 型油封的使用特 征外，还可防尘。普通油封，带防尘唇可以防尘，耐介质压力 场合，线速度 15m/s。 无弹簧型 无弹簧的单唇型内包骨架式一般适用于低速工况下，密封橡胶油封。 介质为润滑酯。线速度 6m/s。外骨架单唇形 W 带弹簧的单唇外露骨架式橡胶油封，腰部细，追随性好，刚性好。 普通油封，在灰尘和杂质较少的情况下使用，耐介质压力 场合。旋转轴线速度 15m/s 的情况。 外骨架双唇形 带副唇的双唇外露骨架式橡胶油封，腰部细，追随性好 ，刚度高，同轴度好。 普通油封，带防尘唇可以防尘，耐介质压力 场合。转速 15m/s。 装配式单唇形 Z 由内外骨架装配滚边而成的外骨架油封且有安装精度高、散热快、重负荷特性。 适用于高温、高速条件下的重负工况，介质压力 高线速度 15m/s。 装配式双唇形 带副唇的装配式外骨架油封，具有防尘性，安装精度高、散热快、重负荷特性。 适用于高温、高速，由尘条件下的重负荷工况，介质压力 高线速度 15m/s。 单向回流 型 右旋 左旋 在唇部空气测制有带角度的斜筋，利用流体力学原理，产生单向泵吸作用，具有回流效应。与轴的旋转方向有关，由于具有回流效应，径向力比普通油封小，减少了磨耗和生热，提高使用寿命，适用于介质压力 场合，转速 20m/s。 耐压型 唇部短、腰短粗，具有耐压作用，工作压力 3 适用于介质压力 3场合，适用于高压泵的轴端油封，一般情况下 8。旋转轴线速度 15m/s。 单唇油封的一般尺寸 编号 型号 规格 标号 型号 规格 C 06*015*04 C 08*016*05 C 09*016*04 C 12*022*04 C 12*022*06 C 13*022*04 C 14*020*05 C 14*028*10 C 15*022*05 C 15*023*07 C 15*032*07 C 15*040*10 C 16*040*08 C 17*024*05 C 17*035*05 C 17*035*08 C 17*045*07 C 18*026*06 C 18*030*05 C 18*032*10 C 18*035*07 C 19*027*06 C 19*035*08 C 19*047*10 C 20*35*07 C 20*035*10 C 20*046*08 C 20*052*09 C 22*035*06 C 22*036*06 C 22*036*10 C 22*038*06 C 22*046*08 C 23*036*06 C 24*036*08 C 24*038*07 C 24*052*10 C 25*034*07 C 25*062*07 C 27*047*10 C 28*035*06 C 28*043*07 C 30*037*08 C 30*040*07 C 30*046*07 C 30*062*12 C 30*072*08 C 31*047*07 C 32*045*08 C 32*058*10 C 33*052*06 C 33*066*12 C 35*046*07 C 35*050*12 C 35*052*06 C 35*052*10 C 35*056*08 C 36*047*07 C 36*068*10 C 38*056*10 C 38*062*08 C 40*060*08 C 40*070*08 C 42*052*07 C 43*055*07 C 44*060*08 C 44*060*10 C 44*072*10 C 45*080*10 C 47*057*07 C 47*060*07 C 47*065*10 C 50*062*08 C 50*065*08 C 50*070*08 C 50*070*12 C 50*072*07 C 50*072*14 C 52*068*08 C 52*085*10 编号 型号 规格 标号 型号 规格 C 54*080*10 C 55*068*08 C 55*080*13 C 55*090*12 C 56*070*08 C 56*080*08 C 56*085*08 C 56*100*10 C 57*080*12 C 57*085*10 C 58*072*08 C 58*080*08 C 60*090*08 C 62*080*12 C 110*150*14 C 115*145*13 C 115*145*14 C 120*140*12 C 120*160*12 C 125*160*12 C 125*160*16 C 135*160*12 C 135*170*12 C 140*170*12 C 140*170*13 C 140*180*12 C 145*175*15 C 110*150*14 C 115*145*13 C 115*145*14 C 120*140*12 C 120*160*12 C 125*160*12 C 125*160*16 C 135*160*1 C 135*170*12 2 C 140*170*12 C 140*170*13 C 140*180*12 C 145*175*15 C 80*110*12 C 80*120*12 C 82*105*10 C 82*105*13 C 85*100*13 C 85*120*12 C 95*105*13 C 95*110*10 C 95*145*10 C 100*120*10 C 155*190*15 C 165*195*15 C 180*220*16 C 185*210*13 C 200*225*15 C 210*240*15 C 215*240*12 C 230*260*15 C 240*270*15 C 260*300*18 20*250*15 - 唇油封的一般尺寸 编号 型号 规格 编号 型号 规格 C 05*015*06 C 05*016*06 C 05*017*07 C 05*018*07 C 05*019*07 C 05*022*07 C 06*016*05 C 06*016*07 C 06*017*07 C 06*018*07 C 06*019*07 C 06*020*0013 6*022*07 C 06*025*08 C 06*026*07 C 06*035*07 C 07*016*07 C 07*017*07 C 07*018*07 C 07*019*07 C 07*020*07 C 07*022*06 C 07*022*07 C 07*031*07 C 08*014*05 C 08*015*05 C 08*016*07 C 08*017*07 C 08*018*05 C 08*018*06 C 08*018*07 C 08*019*07 C 08*020*07 C 08*021*06 C 08*022*06 C 08*022*07 C 08*023*05 C 08*023*07 C 08*024*07 C 08*025*07 C 08*025*08 C 08*025*09 C 08*026*07 C 08*028*05 C 08*030*06 C 08*030*07 C 08*034*08 C 09*018*07 C 09*019*05 C 09*019*07 C 09*020*07 C 09*022*07 C 09*024*07 C 09*025*07 C 09*026*07 C 09*029*07 C 09*030*07 C 10*016*04 C 10*016*07 C 10*017*05 C 10*017*07 C 10*018*04 C 10*018*05 C 10*018*06 C 10*018*07 C 10*019*07 C 10*019*10 C 10*020*05 C 10*020*07 C 10*021*04 C 10*021*06 C 10*021*07 C 10*022*05 C 10*022*06 C 10*022*07 C 10*023*07 C 10*023*08 C 10*024*04 C 10*024*06 C 10*024*07 汽车上 几种油封 ： 发动机 : 曲轴 后油封 气门 (发动机修理包 o 型圈 ) (分电器油封 ,水泵油封 ,平衡轴油封 ,机油泵油封 .) 凸轮轴 变速器 : 变速器 后油封 换档杆油封 (变速器修理包 o 型圈 ) (分动器 后油封 ) 后桥 : 半轴 差速器 )后角矢油封 后轮油封 前轮油封 方向机油封 (方向机修理包 o 型圈 ) 方向助力器油封 (前半轴油封 ) 什么是机械密封？什么是骨架油封？密封垫的种类有多少呢？ 机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成防止流体泄露的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、阀门、旋转接头、船舶尾轴等密封。 骨架油封是油封的典型代表，一般说的油封即指的是骨架油封。油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到 加强的作用，并使油封能保持形状及张力。按结构形式可分单唇骨架油封和双唇骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用，防止外界的灰尘，杂质等进入机器内部。按骨架型式可分为内包骨架油封，外露骨架油封和装配式油封。按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。广泛用于汽油发动机曲轴，柴油发动机曲轴，变速箱，差速器，减震器，发动机，车桥等部位。 密封垫的种类有两种。静密封和动密封。 骨架油封 骨架油封 骨架油封是油封的典型代表，一般说的油封即指的是骨架油封。油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。按结构形式可分单唇骨架油封和双唇 骨架油封。双唇骨架油封的副唇起防尘作用，防止外界的灰尘，杂质等进入机器内部。按骨架型式可分为内包骨架油封，外露骨架油封和装配式油封。按工作条件可分为旋转骨架油封和往返式骨架油封。用于汽油发动机曲轴，柴油发动机曲轴，变速箱，差速器，减震器，发动机，车桥等部位。 构造 骨架油封结构有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋 弹簧 。密封体按照不同部位又分为底部、腰 骨架油封构造图 部、刃口和密封 唇 等。通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的 “过盈量 ”。 因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。 密封原理 密封原理：由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。在 液体 表面张力 骨架油封 的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，从 而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度， 厚度 过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。 因此，在安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的 润滑剂 微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。 作用 骨架油封的作用一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于 骨架油封 旋转轴，是一种旋转轴唇密封。骨架就如同 混凝土 构件里面的 钢筋 ，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张 力。按骨架型式可分为内骨架油封，外骨架油封，内外露骨架油封。骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成， 质量 稳定，使用 寿命 长。广泛用于 汽车 ，摩托车曲轴， 凸轮轴 ， 差速器 ，减震器， 发动机 ， 车桥 ，前后轮等部位。1、防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中； 2、限制轴承中的润滑油漏出。对油封的要求是 尺寸 （ 内径 、外径和厚度）应符合规定； 要求有适当的弹性，能将轴适当地卡住，起到密封作用；要耐热、耐磨、强度好、耐介质（油或水等），使用寿命长。 合理使用油封，应注意以下几点： (1)轴的转速由于设计和结构上的原因，高转数的轴应使用高速油封，低转速的轴使用低速油封，不能将低速油封用于高速轴上，反之也不行。 (2)环境温度在使用温度较高的情况下，应选用聚丙烯酯或硅、氟、硅氟橡胶。并应设法降低油箱中的油温。在使用温度过低的情况下，应选用耐寒橡胶。 (3)压力一般的油封承受压力能力差，压力过大时油封会变形。在压力过大的使用条件下 应采用耐压支承圈或加强的耐压油封。 (4)安装上的偏心程度油封和轴配合时偏心过大，则其密封性会变差，特别是在轴转速高时尤为严重。如果偏心过大时，可采用 “W”形断面的油封。 (5)轴的表面光洁度，直接影响油封的使用寿命，即轴的光洁度高，油封使用寿命就会长。 (6)注意在油封的唇口应有一定量的润滑油。 (7)要特别注意防止尘土浸入油封。 泄漏原因及排除方法 骨架油封属于动密封元件， “临界油膜 ”的存在，是油封密封的充分必要条件，无泄漏的密封是不允许的，也是不可能的。因为润滑油膜的存 在是保证油封刃口实现润滑摩擦 锁必不可缺的，而润滑油膜的存 骨架油封 在，使得一定量的泄漏不可避免。对旋转用油封，在使用过程中，如果在运行初期的50100 小时之内发生微量的泄漏是允许的。随着运转时间的加长，泄漏会逐渐停止，往往这样的油封寿命比较长。在有效使用期限内，微量的泄漏是允许的，否则，必须按照下述 油封 的常见故障原因及排除方法进行处理。 1、骨架油封不良， 造成早期泄漏 序号 故障 原因分析 排除文法 唇口不良 制造质量不佳，刃口有毛刺或缺陷 去除毛刺或更换油封 弹簧质量不佳或失效 制造质量不佳 更换油封弹簧 径向压力过小 弹簧过松，抱紧力过小 调整油封弹簧 2、装配不良，发生泄漏 序号 故障 原因分析 排除方法 唇口有明显伤痕 装配时，油封通过键槽或螺纹，划伤唇口 更换油封；重新安装时，要用护套，以保护油封唇口 油封呈蝶状变形 油封安装 工具 不当 重新设计、制造油封安装工具 有封唇口拟装配方向翻转或弹簧松脱 轴端倒角不当，光洁度过低，或装配用劲过大，致使油封唇部翻转或弹簧脱落 用细砂纸打磨轴端角，涂敷油脂，小心安装 油封唇部与轴表面涂敷油脂过多 装配时，油封唇部与轴表面涂敷油脂过多 待轴运转一段 时间 后，油脂即可减少而恢复正常 3、唇口磨损 序号 故障 原因分析 排除方法 润滑不良，唇口工作面磨损严重，宽度超过 1/3 以上，呈现无光泽 润滑不良，唇口发生干摩擦 保证润滑 轴表面光洁度低于 8 轴表面光洁度低，唇口磨损严重 提高轴表面光洁度到 8以上 润滑油含有 灰尘 、杂质，或无防尘罩造成灰尘、异物等侵入 用油不洁，液压管路系统太脏；因灰尘等侵入唇部，引起异常磨损；轴上粘傅粉末硬粒；装配时，铁屑等刺入唇 口；铸件型砂侵入唇口；轴上或油封唇口误涂漆料；油封弹簧抱得过紧 保证润滑清洁，加强管路系统清理；为了防止灰尘等侵入唇部，增设防尘装置；装配时，注意清洁，去除误涂的漆料 唇口径向压力太大，油膜中断，发生干摩擦 弹簧过紧 调整油封弹簧 安装偏心，唇口滑动出现异常磨损，最大与最小磨损宽度呈对称分布；主唇与副唇滑动面磨损痕迹的大小，两者随各自呈对称分布，但大小位置相反 箱体、端盖、轴不同心，致使油封偏心运转；油封座孔过小，不适当地压入油封，以致倾斜 保证箱体、端盖、轴的同心度要求；保证油封座孔尺寸要求 4、油封与工作介质相容性不良，唇口软后、溶胀或硬化、龟裂 序号 故障 原因分析 排除方法 油封与工作介质相容性不良，唇口软后、溶胀或硬化、龟裂 工作介质不适当 根据油封材料选择适宜的工作 介质 或根据工作介质选用适宜的油封 材料 5、橡胶老化 序号 故障 原因分析 排除方法 唇部过热硬化 工作介质温度高于设计值，超过橡 降低工作介质 温度 ，或换用耐热橡胶油封 或龟裂 胶耐用限度 润滑不良、唇部硬化或龟裂 润滑不良，发生干摩擦 保证润滑 唇不溶胀、软化 橡胶对工作介质的相容性差；油封长时间浸于洗油或汽油中，使唇口溶胀 选用相容于工作介质的橡胶材料或选用适于橡胶材料的工作介质；不得用洗油或 汽油清洗油封 6、轴 序号 故障 原因分析 排除方法 表面光洁度，低于 8 或高于 11 表面 粗糙，磨损严重；表面太光，润滑油膜难以形成和保持，发生干磨 提高表面光洁度到 8 以上；降低表面光洁度到 11 以下 表面硬度不当，高于 验表明，轴表面硬度高于 反而加速轴的磨损（表面渡铬除外） 表面硬度保持在 0，表面镀铬最好 润滑油含有杂质，表面磨损严重 润滑油不清洁 保证润滑油清洁 偏心过大，轴径向摇动时油响声 轴承偏心；轴本身偏心 更换轴承，改用耐偏心型油封 唇口处有灰尘，轴表面磨损严重 轴表面不洁，粘附灰尘颗粒，侵入油封唇口，磨损轴表面；侵入铸造型砂，磨损轴表面；外部侵入灰尘，磨损轴表面；润滑油劣化，生成 氧化物 ，侵入油封唇口，磨损轴表面 保证轴表面及油封等清洁；为了防止外部侵入灰尘， 设置防尘装置；改用优质 润滑油 轴的滑动表面有伤痕或砂眼 轴表面有工艺性龟裂或腐蚀点等，加剧磨损而泄漏；轴表面的伤痕、砂眼等与油封唇口之间形成间隙而泄漏；轴表面划伤或碰伤 保证轴表面质量，切勿磕碰 轴表面的滑动部分有方向性的加工痕迹 轴表面留有微细螺纹旋槽等车削或磨削工痕迹，形成泵吸作用而泄漏 保证轴表面精加工工艺。经验证明：采用直径为 小玻璃球进行喷丸处理最 好 油封刃口处 “临界油膜 ”的存在，对减少油封刃口磨损、增长油封寿命