基本介紹
- 中文名：骨架油封
- 外文名：Skeleton oil seal
- 構造：油封體、加強骨架和自緊螺旋彈簧
- 分類：單唇和雙唇
- 作用：防塵、防水氣；防油
- 所屬：機械零部件
構造,密封原理,作用,泄漏原因,注意事項,種類,套用,
構造
骨架油封結構有三部分組成：油封體、加強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。通常，在自由狀態下的骨架油封，其內徑比軸徑小，即具有一定的“過盈量”。
因此，當油封裝入油封座和軸上之後，油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產生一定的徑向緊力，經過一段時間運行後，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以隨時補償油封自緊力。
密封原理
密封原理：由於在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜，此油膜具有流體潤滑特性。在液體表面張力的作用下，油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面，防止了工作介質的泄漏，從而實現旋轉軸的密封。油封的密封能力，取決於密封面油膜的厚度，厚度過大，油封泄漏；厚度過小，可能發生乾摩擦，引起油封和軸磨損；密封唇與軸之間沒有油膜，則易引起發熱、磨損。
骨架油封
骨架油封因此，在安裝時，必須在密封圈上塗些油，同時保證骨架油封與軸心線垂直，若不垂直，油封的密封唇會把潤滑油從軸上排乾，也會導緻密封唇的過度磨損。在運轉中，殼體內的潤滑劑微微滲出一點，以達到在密封面處形成油膜的狀態最為理想。
作用
骨架油封的作用一般就是將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離，不至於讓潤滑油滲漏，通常用於旋轉軸，是一種旋轉軸唇密封。骨架就如同混凝土構件裡面的鋼筋，起到加強的作用，並使油封能保持形狀及張力。按骨架型式可分為內骨架油封，外骨架油封，內外露骨架油封。骨架油封是採用優質丁腈橡膠和鋼板製作而成，質量穩定，使用壽命長。廣泛用於汽車，機車曲軸，凸輪軸，差速器，減震器，發動機，車橋，前後輪等部位。
骨架油封
骨架油封1、防止泥沙、灰塵、水氣等自外侵入軸承中；
2、限制軸承中的潤滑油漏出。對油封的要求是尺寸（內徑、外徑和厚度）應符合規定；要求有適當的彈性，能將軸適當地卡住，起到密封作用；要耐熱、耐磨、強度好、耐介質（油或水等），使用壽命長。
合理使用油封，應注意以下幾點：
(1)軸的轉速由於設計和結構上的原因，高轉速的軸應使用高速油封，低轉速的軸使用低速油封，不能將低速油封用於高速軸上，反之也不行。
(2)環境溫度在使用溫度較高的情況下，應選用聚丙烯酯或矽、氟、矽氟橡膠。並應設法降低油箱中的油溫。在使用溫度過低的情況下，應選用耐寒橡膠。
(3)壓力一般的油封承受壓力能力差，壓力過大時油封會變形。在壓力過大的使用條件下應採用耐壓支承圈或加強的耐壓油封。
(4)安裝上的偏心程度油封和軸配合時偏心過大，則其密封性會變差，特別是在軸轉速高時尤為嚴重。如果偏心過大時，可採用“W”形斷面的油封。
(5)軸的表面光潔度，直接影響油封的使用壽命，即軸的光潔度高，油封使用壽命就會長。
(6)注意在油封的唇口應有一定量的潤滑油。
(7)要特別注意防止塵土浸入油封。
泄漏原因
在使用過程中，如果在運行初期的50~100小時之內發生微量的泄漏是允許的。隨著運轉時間的加長，泄漏會逐漸停止，往往這樣的油封壽命比較長。在有效使用期限內，微量的泄漏是允許的，否則，必須按照下述油封的常見故障原因及排除方法進行處理。
1、骨架油封不良，造成早期泄漏
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
唇口不良 | 製造質量不佳，刃口有毛刺或缺陷 | 去除毛刺或更換油封 | |
彈簧質量不佳或失效 | 製造質量不佳 | 更換油封彈簧 | |
徑向壓力過小 | 彈簧過松，抱緊力過小 | 調整油封彈簧 |
2、裝配不良，發生泄漏
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
唇口有明顯傷痕 | 裝配時，油封通過鍵槽或螺紋，劃傷唇口 | 更換油封；重新安裝時，要用護套，以保護油封唇口 | |
油封呈蝶狀變形 | 油封安裝工具不當 | 重新設計、製造油封安裝工具 | |
油封唇口擬裝配方向翻轉或彈簧鬆脫 | 軸端倒角不當，光潔度過低，或裝配用勁過大，致使油封唇部翻轉或彈簧脫落 | 用細砂紙打磨軸端角，塗敷油脂，小心安裝 | |
油封唇部與軸表面塗敷油脂過多 | 裝配時，油封唇部與軸表面塗敷油脂過多 | 待軸運轉一段時間後，油脂即可減少而恢復正常 |
3、唇口磨損
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
潤滑不良，唇口工作面磨損嚴重，寬度超過1/3以上，呈現無光澤 | 潤滑不良，唇口發生乾摩擦 | 保證潤滑 | |
軸表面光潔度低於▽8 | 軸表面光潔度低，唇口磨損嚴重 | 提高軸表面光潔度到▽8以上 | |
潤滑油含有灰塵、雜質，或無防塵罩造成灰塵、異物等侵入 | 用油不潔，液壓管路系統太髒；因灰塵等侵入唇部，引起異常磨損；軸上粘傅粉末硬粒；裝配時，鐵屑等刺入唇口；鑄件型砂侵入唇口；軸上或油封唇口誤塗漆料；油封彈簧抱得過緊 | 保證潤滑清潔，加強管路系統清理；為了防止灰塵等侵入唇部，增設防塵裝置；裝配時，注意清潔，去除誤塗的漆料 | |
唇口徑向壓力太大，油膜中斷，發生乾摩擦 | 彈簧過緊 | 調整油封彈簧 | |
安裝偏心，唇口滑動出現異常磨損，最大與最小磨損寬度呈對稱分布；主唇與副唇滑動面磨損痕跡的大小，兩者隨各自呈對稱分布，但大小位置相反 | 箱體、端蓋、軸不同心，致使油封偏心運轉；油封座孔過小，不適當地壓入油封，以致傾斜 | 保證箱體、端蓋、軸的同心度要求；保證油封座孔尺寸要求 |
4、油封與工作介質相容性不良，唇口軟後、溶脹或硬化、龜裂
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
油封與工作介質相容性不良，唇口軟後、溶脹或硬化、龜裂 | 工作介質不適當 | 根據油封材料選擇適宜的工作介質或根據工作介質選用適宜的油封材料 |
5、橡膠老化
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
唇部過熱硬化或龜裂 | 工作介質溫度高於設計值，超過橡膠耐用限度 | 降低工作介質溫度，或換用耐熱橡膠油封 | |
潤滑不良、唇部硬化或龜裂 | 潤滑不良，發生乾摩擦 | 保證潤滑 | |
唇不溶脹、軟化 | 橡膠對工作介質的相容性差；油封長時間浸於洗油或汽油中，使唇口溶脹 | 選用相容於工作介質的橡膠材料或選用適於橡膠材料的工作介質；不得用洗油或汽油清洗油封 |
6、軸
序號 | 故障 | 原因分析 | 排除方法 |
表面光潔度，低於▽8或高於▽11 | 表面粗糙，磨損嚴重；表面太光，潤滑油膜難以形成和保持，發生乾磨 | 提高表面光潔度到▽8以上；降低表面光潔度到▽11以下 | |
表面硬度不當，高於HRC40 | 試驗表明，軸表面硬度高於HRC40時反而加速軸的磨損（表面渡鉻除外） | 表面硬度保持在HRC30~40，表面鍍鉻最好 | |
潤滑油含有雜質，表面磨損嚴重 | 潤滑油不清潔 | 保證潤滑油清潔 | |
偏心過大，軸徑向搖動時油響聲 | 軸承偏心；軸本身偏心 | 更換軸承，改用耐偏心型油封 | |
唇口處有灰塵，軸表面磨損嚴重 | 軸表面不潔，粘附灰塵顆粒，侵入油封唇口，磨損軸表面；侵入鑄造型砂，磨損軸表面；外部侵入灰塵，磨損軸表面；潤滑油劣化，生成氧化物，侵入油封唇口，磨損軸表面 | 保證軸表面及油封等清潔；為了防止外部侵入灰塵，設定防塵裝置；改用優質潤滑油 | |
軸的滑動表面有傷痕或砂眼 | 軸表面有工藝性龜裂或腐蝕點等，加劇磨損而泄漏；軸表面的傷痕、砂眼等與油封唇口之間形成間隙而泄漏；軸表面劃傷或碰傷 | 保證軸表面質量，切勿磕碰 | |
軸表面的滑動部分有方向性的加工痕跡 | 軸表面留有微細螺紋旋槽等車削或磨削工痕跡，形成泵吸作用而泄漏 | 保證軸表面精加工工藝。經驗證明：採用直徑為0.05mm的小玻璃球進行噴丸處理最好 |
油封刃口處“臨界油膜”的存在，對減少油封刃口磨損、增長油封壽命是十分有益的，尤其是當幾個油封並列使用時，更應特別注意潤滑油（脂）的供給，否則，將因缺油形成乾摩擦，致使油封被燒壞，一般選用鋰基潤滑脂最好。為保證潤滑脂的清潔，及時排除油脂中積存的雜質或其他有害雜質，定期更換潤滑脂是重要的。因此，從結構設計上，必須留有注油孔和排油孔，為防止油封密封腔的溫度升高，有時開設通氣孔也是很重要的。
注意事項
1、領取固定的油封數量。
2、從油封領取到裝配，必須保持乾淨。3、裝配前，做好油封檢查，量好骨架油封各部位尺寸是否與軸及腔體尺寸相符，骨架油封在安裝前，先將軸徑的尺寸與油封的內徑尺寸對照清楚，要相符。腔體內尺寸要與油封的外徑寬度相適合，檢查骨架油封的唇口有沒有損傷、變形，彈簧有沒有脫落、生鏽。防止油封在運輸過程當中無平放，受外力擠壓和撞擊等影響，而破壞其真圓度。
骨架油封
骨架油封4、裝配前做好機加工檢查程式，量好腔體與軸各部分尺寸是否正確，尤其內倒角，不能有坡度，軸與腔體的端面加工要光潔，倒角沒有損傷和毛刺，清潔裝配部位，在軸的裝入處(倒角)部份不能有毛刺、沙子、鐵屑等雜物，會產生油封唇口不規則的損傷，建議倒角部位採用r角。
5、在操作技巧上，可以用手感覺一下，是否光滑、真圓。
6、骨架油封在安裝前不要太早將包裝紙撕開，防止雜物附著在油封表面而帶入工作中。7、裝機前，骨架油封應在唇口之間適量塗抹上添加有二硫化鉬的鋰基酯，防止軸在瞬間啟動時，對唇口造成乾磨現象，影響唇口的過盈量，並應儘快，裝配。裝好油封的油封座，如果不是馬上裝機，則建議在上面用布覆蓋防止異物附著油封。塗鋰基脂的手或工具一定要乾淨。
骨架油封
骨架油封8、骨架油封要平裝，不能有傾斜的現象。建議採用油壓設備或套筒工具安裝。壓力不要太大，速度要均勻、要慢。
9、對於此次所裝骨架油封之機台，做上標記以利追蹤,用心注意整個流程。
種類
TC、TC3、TB、HTC、HTC3、HTC5、HTC9、TCL、SCY、SCJY、VSB、VSB2、HTBW、HSC
TA、SA、SB、SC、CAP4、TCN、TCV、DKB、HTCL、EC、TBV、TG4
套用
骨架油封，廣泛套用於航空、汽車、機車、鐵道、車輛、船舶、家電、工程機械等行業。適用於旋轉運動及往復運動密封。安裝在各重型號發動機、變速箱、車橋、輪船、汽缸等部位。主要防止被密封介質（氣體.液體。）滲透及外部異物進入機體。
骨架油封
骨架油封注意事項：
普通的油封承壓範圍十分有限，一般為0.03兆帕。這個壓力一般為潤滑油本身高差形成的壓力。如果需要密封更高壓力，則需要選用高壓油封（一般最高可以承受1兆帕壓力）或選用其他密封形式。
