骨架油封是一种常用于机械设备中的密封结构,可以有效地防止润滑剂泄漏和外部杂质侵入。它由一个金属骨架和一个弹性材料组成,通过压缩和摩擦来实现密封效果。
一、原理
骨架油封的原理是利用一个金属骨架和一个弹性材料之间的摩擦力和压缩力来实现密封效果。骨架通常由强度高、耐腐蚀性好的金属材料制成,如不锈钢、铜、铝等。弹性材料通常采用橡胶或聚氨酯等高分子材料制成,具有良好的弹性和耐磨性。骨架和弹性材料通过一定的工艺方法紧密连接在一起,形成一个整体结构。
当安装在机械设备上时,其弹性材料与轴承表面形成一定的接触面积,并施加一定的压缩力。在运行过程中,润滑剂会从密封面的边缘逐渐渗入,填充在骨架油封与轴承之间的空隙中。同时,弹性材料会产生一定的摩擦力,并对润滑剂形成一层薄膜,防止其泄漏和外部杂质侵入。这样,骨架油封就可以有效地实现机械设备的密封效果。
二、特点
1.具有良好的密封性能,可以有效地防止润滑剂泄漏和外部杂质侵入。
2.弹性材料采用高分子材料制成,具有良好的弹性和耐磨性,可以降低摩擦系数,减少能量损失。
3.材料具有良好的耐高温性能,可以适应高温、高速、高压等恶劣工况下的使用环境。
4.可以直接安装在轴承上,无需进行复杂的加工和调整,安装简单、方便。
5.具有较长的使用寿命,可以降低维护成本和停机时间。
三、骨架油封的材料选择
1.橡胶材料
橡胶是骨架油封中常用的弹性体材料,其性能直接影响油封的密封效果和使用寿命。常见的橡胶材料包括丁腈橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、氟橡胶(FKM)、聚氨酯橡胶(TPU)和硅橡胶(PMQ)等。
丁腈橡胶(NBR):耐磨、耐油性能较好,但耐温范围有限(-40~120℃),且不能在极性介质中使用。
氢化丁腈橡胶(HNBR):在NBR的基础上改进,具有更好的耐磨、耐油、耐老化性和更宽的耐温范围(-40~200℃)。
氟橡胶(FKM):具有很好的耐酸碱、耐油(耐一切油)和耐温性能(-20~300℃),是高温、高压及腐蚀性介质环境下的理想选择。
聚氨酯橡胶(TPU):耐磨、耐老化性能优异,耐温范围适中(-20~250℃),适用于中温高压环境。
硅橡胶(PMQ):耐热、耐寒性能突出,压缩永久变形小,但机械强度较低,适用于温度变化较大的场合。
2.其他材料
除了橡胶材料外,尼龙和聚氨酯等非橡胶材料也被广泛应用于特定工况下的骨架油封。这些材料通常具有更高的耐热、耐磨性能,适用于高速、高温等极端工况。
3.材料选择原则
在选择骨架油封材料时,应综合考虑设备的工作介质、温度、压力、速度以及工作环境中的腐蚀性因素等。例如,在高温、高压环境下,应选择耐高温、高压的氟橡胶或氢化丁腈橡胶;在腐蚀性介质中,应优先考虑具有优异耐化学性的氟橡胶;而在一般工况下,丁腈橡胶则能满足大部分需求。
三、骨架油封尺寸匹配
1.基本尺寸参数
骨架油封的基本尺寸参数包括内径、外径、高度以及唇口形状和尺寸。这些尺寸必须与设备轴径和安装空间精确匹配,以确保油封的稳定性和密封性能。
内径:应与设备轴径相匹配,通常选择稍大于轴径的尺寸,以便在安装时形成适当的过盈量。
外径:需根据设备的安装空间确定,以确保油封能够顺利安装并固定。
高度:影响油封的密封效果和使用寿命,应根据具体工况选择适当的高度。
唇口形状和尺寸:唇口是油封实现密封的关键部位,其形状和尺寸应适应轴表面的轮廓和粗糙度,以确保良好的密封效果。
2.尺寸匹配原则
在进行尺寸匹配时,应首先测量设备的轴径和安装空间,并参考油封的标准尺寸表或咨询制造商以获取精确的尺寸信息。同时,还需考虑油封在安装过程中的变形量和过盈量,以确保油封在安装后能够保持稳定的密封效果。
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