浮動(dòng)油封的原理
作者:網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布時(shí)間:2024-11-23 點(diǎn)擊次數(shù):
一、浮動(dòng)油封的概述
浮動(dòng)油封誕生于上世紀(jì)五十年代后期,最初用來取代推土機(jī)底盤上的橡膠油封。原用的橡膠油封因?yàn)槟嗌车慕?、磨損和腐蝕,損壞的非常快。而浮動(dòng)油封是針對(duì)這樣惡劣的工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)械密封裝置,能夠在防止?jié)櫥屯庑沟耐瑫r(shí)阻止外部泥水、沙土等污染物侵入設(shè)備內(nèi)部。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,耐污、耐磨、耐振動(dòng)、竄動(dòng)、擺動(dòng)和沖擊,工作可靠,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,現(xiàn)在已廣泛使用在各種工程機(jī)械及礦山機(jī)械上。
可用于:滾筒、齒輪減速、履帶式車輛的前怠輪及后馭動(dòng);輪式拖拉機(jī)、分級(jí)機(jī)、鏟機(jī)、耕地機(jī)、挖溝機(jī)及平土機(jī);越野卡車、鉆機(jī)、液壓挖掘機(jī)、輸送機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、瀝青廠、采礦設(shè)備、破碎機(jī)械、割草機(jī)及干草打包機(jī)
二、浮動(dòng)油封的工作原理
浮動(dòng)油封的結(jié)構(gòu)一般由一對(duì)耐磨的金屬環(huán)一一浮封環(huán)和一對(duì)橡膠圈組成,裝配在專用密
封腔體一一浮封座內(nèi)使用。浮封環(huán)是動(dòng)密封的主體元件,相互對(duì)合并相對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦。橡膠圈
裝配與浮封環(huán)背部與浮封座之問,將浮封環(huán)精確定位在浮封座內(nèi)。橡膠圈不僅為輔助靜密封
元件,而且對(duì)浮封環(huán)產(chǎn)生軸向和徑向的作用力。徑向作用力起到向浮封環(huán)傳遞扭矩的作用,
軸向作用力對(duì)浮封環(huán)提供必須的密封補(bǔ)償力,由于其彈性補(bǔ)償范圍大,可以忽略一定的裝配
誤差,在設(shè)備發(fā)生振動(dòng)、竄動(dòng)、擺動(dòng)時(shí),能保持金屬環(huán)密封面的有效貼合,達(dá)到浮動(dòng)密封的
效果。
三、浮動(dòng)油封的常見設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及用途
浮動(dòng)油封常見的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有A型和B型,以及其它特殊設(shè)計(jì)。
A型浮動(dòng)油封應(yīng)用最為廣泛,各種工程機(jī)械行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支重輪、鏈托輪、以及車輪輪毅、減速機(jī)、螺桿輸送機(jī)構(gòu)等旋轉(zhuǎn)密封處都可以使用。它由一對(duì)錐形浮封環(huán)和一對(duì)O型圈組成,裝配在內(nèi)腔也呈錐面的浮封座里。浮動(dòng)油封壓緊時(shí),根據(jù)安裝問隙A的不同,O型圈壓縮量隨之變化,浮封環(huán)密封面的接觸比壓也相應(yīng)變化,以適應(yīng)不同密封環(huán)境的需要。
浮封環(huán)背部錐面角度一般為15°或20°設(shè)計(jì),針對(duì)不同使用需要也有8°或其他角度的設(shè)計(jì)。15°或20°的設(shè)計(jì)可以使浮封環(huán)密封面獲得較大的接觸比壓,以應(yīng)對(duì)較高的內(nèi)部操作壓力以及阻止外界污染物侵入。8°的設(shè)計(jì)可以使浮封環(huán)密封面獲得比較均勻的接觸比壓,適應(yīng)于存在外部壓力及振動(dòng)的工況。與浮封環(huán)對(duì)應(yīng),浮封座內(nèi)腔錐面角度一般為10°設(shè)計(jì),也有12°,15°等其他角度的設(shè)計(jì)。合理的設(shè)計(jì)可以使裝配好的浮動(dòng)油封在保證要求的安裝問隙A的條件下,浮封環(huán)密封面接觸比壓達(dá)到0.4~0.6MPa之問,適用與大多數(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用。并且過大的接觸比壓達(dá),會(huì)導(dǎo)致浮封環(huán)密封面過度發(fā)熱并燒傷,甚至燒壞與之接觸的橡膠O型圈。為保證壓縮的橡膠O型圈能傳遞足夠的扭矩而不打滑,需要浮封環(huán)的背錐面與浮封座的內(nèi)錐面有較大的表面粗糙度,一般要求達(dá)到Ra6.3~12.5um, A型浮動(dòng)油封的浮封座有時(shí)因?yàn)殡y于加工,可以使用配套的成型座套。
浮封環(huán)密封面的設(shè)計(jì)分為平面型和球面型。平面型較為通用。球面型分為單球面和雙球面兩種。球面型密封面特點(diǎn)是接觸時(shí)可確保形成閉合的圓形密封線。實(shí)際在軸向力的作用下,浮封環(huán)發(fā)生輕微形變,接觸區(qū)域形成很窄的環(huán)面,密封可靠性高,散熱性能好。并隨磨損程度的加大,浮封環(huán)繼續(xù)變形,使接觸面不斷向內(nèi)側(cè)偏移,直到抵達(dá)密封面內(nèi)徑,延長(zhǎng)了浮封環(huán)的使用壽命。浮封環(huán)從密封面到內(nèi)徑的區(qū)域一般采用階梯式、內(nèi)錐面(斜面)或內(nèi)球面式設(shè)計(jì)。內(nèi)錐面(斜面)或內(nèi)球面式設(shè)計(jì)的好處是使?jié)櫥屯ㄟ^離心力和毛細(xì)作用,進(jìn)入密封面,保證密封面的充分潤(rùn)滑和冷卻。對(duì)于整體硬化的浮封環(huán),理論上接觸密封面可以一直向內(nèi)偏移至浮封環(huán)內(nèi)徑處。
B型浮動(dòng)油封是針對(duì)高負(fù)載設(shè)備設(shè)計(jì)的,常用于各種重型采刁’一設(shè)備易發(fā)生較大振竄、沖擊的部位,如采煤設(shè)備搖臂、鏈輪、減速機(jī)等。它由一對(duì)截面為L(zhǎng)形的浮封環(huán)和一對(duì)膠圈(橡膠碟形彈簧)組成,裝配在L形浮封座內(nèi),原理與A型相似。由于膠圈的變形能力大于O型圈,因此可以提供更大的浮動(dòng)范圍。另外L形浮封座也易于加工,B型浮動(dòng)油封的裝配也較為方便。