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摘要:油封是许多机械上的重要部件,本文从油封装配对密封性能的影响出发,阐述了油封密封的原理,分析了油封漏油的主要因素,介绍了油封安装过程中的常见问题,并重点介绍了油封的装配方法。
关键词:油封;装配;密封
1.引语
油封是用来封油的机械元件,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。机械的转动部位都需要润滑,润滑部位都需要密封,密封部位就需要安装油封,所以油封是许多机械上的重要部件。
中等转速的轴孔类密封大多选用双唇口的骨架油封,本文也主要针对骨架油封进行探讨。油封的密封性好坏,除了与油封本身结构设计的合理性、材料选择是否得当、轴与孔之间的设计配合是否恰当有关以外,还和油封的密封性与装配的质量有着重要的关系。
在油封漏油问题中,80%以上都是由于油封装配不当引起的,这说明油封的密封性与装配的质量有很大的关联。在装配过程中,如何选用正确的安装方法、使用正确的装配工具、控制偏心量等因素,是解决油封装配质量的关键所在。
2.油封密封原理
骨架油封的结构比较简单,一般由油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧三部分组成。密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等,它的结构设计是否合理直接影响油封的密封性能。
骨架油封在自由状态下,油封唇口内径比轴径小而有一定的过盈量。安装后,油封刃口的过盈压力对旋转轴产生一定的径向紧力。经一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,加上自紧螺旋弹簧的收缩力可以随时补偿油封自紧力,二者共同作用产生径向压力。工作时,油封唇口在径向压力的作用下,形成0.25-0.5mm宽的密封接触环带,在润滑油压力的作用下,油液渗入油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。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”,防止工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。
3.油封漏油主要因素
油封密封不严是造成漏油的主要因素,当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。装配方法不当也是造成漏油的重要因素,如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。
4.油封安装常见问题
密封不严是造成油封漏油的关键因素,绝大多数的油封漏油问题都不是由于油封的设计和制作引起。在油封选择、匹配合理的情况下,装配不当是造成油封密封不嚴而漏油的主要因素。如组装作业时因倾斜太大,发生偏心安装、倾斜安装、密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等,均会造成泄漏。其中,油封倾斜安装、偏心安装、唇口撕裂又是主要因素,也是装配过程中容易忽视的问题。
5.油封安装方法
5.1.在壳体孔和轴上的安装
在壳体孔的安装:油封装配时应检查其内壁有无碎屑、划痕、灰尘和铸造砂粒等,应使用专用工装将骨架油封平稳地推入壳体坐孔内。
在轴上的安装:油封的内径通常小于轴径,形成一定的过盈量,在装配油封时易造成唇部损坏。为防止损坏,一般要使用圆锥形轴肩或圆锥工装进行装配。轴上带有螺纹、沟槽、花键时,使用圆锥形轴肩装配无效,而需要用专用的装配工具来保护油封唇部,即在螺纹、沟槽、花键处套一保护套,避免油封唇部被轴上的尖角、螺纹、沟槽、花键等损伤。
5.2.安装程序及装配时的注意事项
从油封领取到装配,必须保持干净,安装前不要过早将包装纸撕开,防止杂物附着在油封表面而带入工作中。装配前做好机加工检查程序,油封各部位尺寸是否与轴及腔体尺寸相符。轴与腔体的端面加工要光洁,倒角没有损伤和毛刺,须清洁装配部位。轴和座孔应加工有15°-30°的装配倒角,尤其内倒角,不能有坡度,建议装配部位采用圆角型倒角。在轴的装入处(倒角)部份不能有毛刺、沙子、铁屑等杂物,防止油封唇口的意外损伤。腔体内尺寸要与油封的外径及宽度相适合。检查油封的唇口是否完整,检查油封的唇口有没有损伤、变形,弹簧有没有脱落、生锈,防止油封在运输过程中受外力挤压和撞击等影响而破坏其真圆度。油封有回油线的,要先确定油封的安装方向与旋向的关系。装配时,应在油封唇口之间适量涂抹添加有二硫化钥的锉基醋等清洁油膏,防止轴在瞬间启动时,对唇口造成干磨现象,影响唇口的过盈量。油封唇部接触部分表面不应有机加工螺纹痕迹。装配时在油封外圈涂上密封胶,用硬纸等把轴上的键槽或台阶部位包起来,避免划伤或翻卷油封唇口,或用导向过渡套等专用工具将油封向里旋转压进,千万不能硬砸硬冲,以防油封骨架变形或挤断弹簧而失效。若出现唇口翻边、弹簧脱落和油封歪斜时,必须拆下重新装入。正确使用专用安装工具,保护唇口不受损坏,即使是轻微划伤也是不允许的,否则容易引起油封泄漏。建议采用油压设备或套筒工具安装,压力不必太大,速度要均匀。当油封装入壳体时,应以均匀的压力进行,不得倾斜,避免会引起油封外圆变形。装配时须注意安装方向。需要内密封时,装有自紧弹簧的一面(即有凹槽的一面)朝向箱体内部,防尘唇向外。
6.结语
综上所述,油封是机械设备上的重要部件,为避免油封漏油,在油封安装过程中要避免倾斜安装、偏心安装、唇口撕裂等问题,要按照科学合理的方法步骤对油封进行装配。
参考文献:
[1] 陈维常.车用非金属材料教程.北京理工大学出版社1998
[2]肖纪美.材料的应用与发展.北京宇航出版社.1998
[3]陈换美.橡胶油封的工作原理及合理使用[J].农机使用与维修.2010(04)
作者简介:
常歆星(1986.01- ):男,汉族,陕西蒲城人,大学本科学历,陕西法士特汽车传动集团有限责任公司,助理工程师,主要从事变速器总装工艺工作。
关键词:油封;装配;密封
1.引语
油封是用来封油的机械元件,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。机械的转动部位都需要润滑,润滑部位都需要密封,密封部位就需要安装油封,所以油封是许多机械上的重要部件。
中等转速的轴孔类密封大多选用双唇口的骨架油封,本文也主要针对骨架油封进行探讨。油封的密封性好坏,除了与油封本身结构设计的合理性、材料选择是否得当、轴与孔之间的设计配合是否恰当有关以外,还和油封的密封性与装配的质量有着重要的关系。
在油封漏油问题中,80%以上都是由于油封装配不当引起的,这说明油封的密封性与装配的质量有很大的关联。在装配过程中,如何选用正确的安装方法、使用正确的装配工具、控制偏心量等因素,是解决油封装配质量的关键所在。
2.油封密封原理
骨架油封的结构比较简单,一般由油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧三部分组成。密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等,它的结构设计是否合理直接影响油封的密封性能。
骨架油封在自由状态下,油封唇口内径比轴径小而有一定的过盈量。安装后,油封刃口的过盈压力对旋转轴产生一定的径向紧力。经一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,加上自紧螺旋弹簧的收缩力可以随时补偿油封自紧力,二者共同作用产生径向压力。工作时,油封唇口在径向压力的作用下,形成0.25-0.5mm宽的密封接触环带,在润滑油压力的作用下,油液渗入油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。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”,防止工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。
3.油封漏油主要因素
油封密封不严是造成漏油的主要因素,当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。装配方法不当也是造成漏油的重要因素,如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。
4.油封安装常见问题
密封不严是造成油封漏油的关键因素,绝大多数的油封漏油问题都不是由于油封的设计和制作引起。在油封选择、匹配合理的情况下,装配不当是造成油封密封不嚴而漏油的主要因素。如组装作业时因倾斜太大,发生偏心安装、倾斜安装、密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等,均会造成泄漏。其中,油封倾斜安装、偏心安装、唇口撕裂又是主要因素,也是装配过程中容易忽视的问题。
5.油封安装方法
5.1.在壳体孔和轴上的安装
在壳体孔的安装:油封装配时应检查其内壁有无碎屑、划痕、灰尘和铸造砂粒等,应使用专用工装将骨架油封平稳地推入壳体坐孔内。
在轴上的安装:油封的内径通常小于轴径,形成一定的过盈量,在装配油封时易造成唇部损坏。为防止损坏,一般要使用圆锥形轴肩或圆锥工装进行装配。轴上带有螺纹、沟槽、花键时,使用圆锥形轴肩装配无效,而需要用专用的装配工具来保护油封唇部,即在螺纹、沟槽、花键处套一保护套,避免油封唇部被轴上的尖角、螺纹、沟槽、花键等损伤。
5.2.安装程序及装配时的注意事项
从油封领取到装配,必须保持干净,安装前不要过早将包装纸撕开,防止杂物附着在油封表面而带入工作中。装配前做好机加工检查程序,油封各部位尺寸是否与轴及腔体尺寸相符。轴与腔体的端面加工要光洁,倒角没有损伤和毛刺,须清洁装配部位。轴和座孔应加工有15°-30°的装配倒角,尤其内倒角,不能有坡度,建议装配部位采用圆角型倒角。在轴的装入处(倒角)部份不能有毛刺、沙子、铁屑等杂物,防止油封唇口的意外损伤。腔体内尺寸要与油封的外径及宽度相适合。检查油封的唇口是否完整,检查油封的唇口有没有损伤、变形,弹簧有没有脱落、生锈,防止油封在运输过程中受外力挤压和撞击等影响而破坏其真圆度。油封有回油线的,要先确定油封的安装方向与旋向的关系。装配时,应在油封唇口之间适量涂抹添加有二硫化钥的锉基醋等清洁油膏,防止轴在瞬间启动时,对唇口造成干磨现象,影响唇口的过盈量。油封唇部接触部分表面不应有机加工螺纹痕迹。装配时在油封外圈涂上密封胶,用硬纸等把轴上的键槽或台阶部位包起来,避免划伤或翻卷油封唇口,或用导向过渡套等专用工具将油封向里旋转压进,千万不能硬砸硬冲,以防油封骨架变形或挤断弹簧而失效。若出现唇口翻边、弹簧脱落和油封歪斜时,必须拆下重新装入。正确使用专用安装工具,保护唇口不受损坏,即使是轻微划伤也是不允许的,否则容易引起油封泄漏。建议采用油压设备或套筒工具安装,压力不必太大,速度要均匀。当油封装入壳体时,应以均匀的压力进行,不得倾斜,避免会引起油封外圆变形。装配时须注意安装方向。需要内密封时,装有自紧弹簧的一面(即有凹槽的一面)朝向箱体内部,防尘唇向外。
6.结语
综上所述,油封是机械设备上的重要部件,为避免油封漏油,在油封安装过程中要避免倾斜安装、偏心安装、唇口撕裂等问题,要按照科学合理的方法步骤对油封进行装配。
参考文献:
[1] 陈维常.车用非金属材料教程.北京理工大学出版社1998
[2]肖纪美.材料的应用与发展.北京宇航出版社.1998
[3]陈换美.橡胶油封的工作原理及合理使用[J].农机使用与维修.2010(04)
作者简介:
常歆星(1986.01- ):男,汉族,陕西蒲城人,大学本科学历,陕西法士特汽车传动集团有限责任公司,助理工程师,主要从事变速器总装工艺工作。