概括

油封由三个核心部件组成——密封元件（或唇部）、金属外壳和可选的卡紧弹簧，每个部件都有助于密封件的功能和有效性。
选择油封需要评估多种因素，包括设计、应用需求、轴直径、孔径、密封材料和环境考虑因素。
定期维护，包括适当润滑、例行检查和定期更换，可确保油封的使用寿命和可靠性，从而提高机器的整体效率。

介绍

在机械世界中，机械设备使地球移动、齿轮旋转，油封是一个重要的部件。油封或轴封是各种工业设备和应用的重要组成部分，可确保润滑剂不会泄漏且污染物不会进入。虽然它们看起来很简单，但它们的构造、设计和应用却绝非如此。本深入指南旨在帮助您了解油封的基本作用、其结构、可用的各种设计以及为您的应用选择油封时要考虑的关键因素。

油封的用途

油封在任何机械中都具有三个重要用途。首先，即使在高压下，它也能防止润滑剂或液体泄漏到密封件之外。此功能可确保设备有效运行，因为充足的润滑是机械平稳运行的关键要求。其次，它保留了机器内的润滑油。这种保持功能减少了持续维护或重新润滑的需要，从而节省了时间和资源。第三，油封充当污染物的屏障。它可以防止污垢、灰尘和其他潜在污染物进入机械，保护敏感部件免受损坏或磨损。

油封的构造

油封的构造是精心设计的证明。每个油封主要由两个核心部件组成：密封元件和金属壳体。这些部件的协作带来了密封件的功能性和有效性。吊带弹簧也可作为可用功能包括在内，提供额外的操作支持层。

密封元件

密封元件也称为密封唇，形成油封的内部。根据应用的具体需求，唇缘可以由各种材料制成。以下是一些常用的材料：

丁腈橡胶（NBR） ：这是最常用的密封元件材料，具有良好的耐热性能以及耐盐溶液、油、液压油和汽油的性能。其建议工作温度范围为 -40 至 248°F（-40 至 120°C）。丁腈橡胶在干燥环境中可以充分发挥作用，但只能间歇性地发挥作用。
聚丙烯酸酯橡胶 (PA) ： PA 是高表面速度环境的首选材料，因为它比丁腈橡胶具有更好的耐热性。它在 -4 至 302°F（-20 至 150°C）的温度范围内表现最佳。它与水或低于 -4°F (20°C) 的温度不相容。
硅橡胶 (SI) ：因其耐低温和高温（-58 至 356°F 或 -50 至 180°C）而成为流行的选择。硅橡胶具有较高的润滑剂吸收性，可减少摩擦和磨损，使其成为曲轴密封件的理想选择。然而，由于其抗水解性差，不适用于氧化油或催眠油。
氟碳橡胶 (FKM)：也称为 Viton®，这种材料具有出色的耐化学性和高温性能。它因其卓越的耐用性和耐热性而备受推崇。

金属外壳

金属外壳作为油封的外部或框架，为密封件提供刚性和强度。外壳材料的选择取决于密封件的工作环境。通常，密封元件中使用的相同橡胶材料覆盖壳体，以帮助密封壳体孔中油封的外部。

碳钢：油封壳最常见的材料，适合与标准润滑剂一起使用。
不锈钢：非常适合水、化学品或耐腐蚀应用。不锈钢外壳也适用于许多 FDA 应用。

具有外部金属外壳的油封可能包括应用于外边缘的饰面或处理，以帮助防锈、识别和密封外壳孔中的划痕或缺陷。金属外径油封外缘的常见饰面包括素色（通常为黄绿色的粘合剂）、彩绘边缘和磨光边缘。

吊袜带弹簧

如果包含的话，卡紧弹簧会对轴上的密封唇施加压力，确保紧密密封。材料的选择与表壳一样，很大程度上取决于使用环境。

当润滑剂是油时，通常使用卡紧弹簧，因为它提供必要的向下力以保持紧密密封。然而，当油脂作为润滑剂时，通常可以取消卡紧弹簧。由于其粘度低，润滑脂不需要太多的向下力来保持有效的密封。

标准密封唇设计

油封具有各种唇部设计，每种设计都有独特的用途并适合不同的应用。让我们讨论最常见的行业标准唇部设计：

单唇：这种设计具有卡紧弹簧，主要在低压应用中密封内部介质。它不适合有污垢或污染物的环境。
双唇：与单唇设计一样，此设计使用带有主唇的卡紧弹簧，可在低压应用中密封内部介质。辅助（或辅助）唇口提供额外的防尘和防污保护。
双唇或双唇：此设计具有两个相同的主唇和一个吊紧弹簧，通常用于分离两种液体。对于这种唇部设计来说，用油脂或类似物质润滑唇部之间的空间至关重要。
单唇，无弹簧：这种唇设计不包括弹簧，主要用于密封非压力介质，例如油脂，或防止污垢。
双唇，无弹簧：这种设计也是无弹簧的，通常用于密封非压力介质，例如油脂。它可以防止内部和外部媒体的侵害。

标准密封盒设计

除了各种唇部设计之外，油封还具有各种外壳设计，每种设计都有独特的作用。以下是一些最常见的：

A 型：金属外壳，带有加强板以保证结构刚性。它非常适合直径超过 150 毫米的轴、需要额外强度的较小轴或与特殊橡胶化合物一起使用时。
B型：金属外壳，通常用于直径在150mm以下的轴上，孔座材料由钢或铸铁制成。它在外壳中提供牢固而精确的密封，但可能会限制外径 (OD) 上的静态密封。
C 型：橡胶覆盖的金属外壳，可用于任何尺寸的轴。橡胶可防止生锈和腐蚀，并防止组装过程中损坏。此设计适用于软合金、塑料外壳材料，或在外壳表面损伤较小的环境中进行更换。

油封选择的因素

选择正确的油封需要全面评估您的应用需求和条件。以下是选择油封时要考虑的关键因素：

类型：您选择的唇口设计和外壳类型的组合将决定油封的整体设计。
轴直径：密封件运行的轴的外径（有时称为油封的内径）
孔径：密封件将运行的孔外壳的内径（有时称为油封的外径）
宽度：油封的厚度或宽度是影响油封的配合和功能的另一个关键尺寸。
密封材料：密封唇中使用的材料应能够耐受应用中的工作温度范围、化学品、润滑剂和压力。
环境因素：考虑外部因素，例如暴露于污垢、水和其他污染物、温度波动、化学品暴露和轴速度。例如，必须承受高速旋转运动、高压条件或极端温度的油封需要更耐用和有弹性的材料。
润滑：应用中使用的润滑会影响密封材料的选择。该材料必须与润滑剂相容，以防止降解并确保密封件的使用寿命。
弹簧材料：吊袜带弹簧材料的选择也至关重要，因为它必须能够抵抗环境因素，例如暴露于水、化学品等。
应用要求：您的应用的具体要求对于做出正确的选择至关重要。例如，如果密封件用于食品加工机器，则它必须符合 FDA 标准。

油封的失效模式

重要的是要了解油封与任何其他机械部件一样，随着时间的推移会出现故障。最大限度地减少停机时间和提高运营效率的关键是识别油封故障的迹象并了解其原因。以下是一些常见的故障模式：

过度磨损：这通常是密封唇和轴之间定期摩擦的迹象，通常是由于润滑不足或轴表面光洁度粗糙造成的。
硬化或开裂：将油封长时间暴露在高温下可能会导致密封材料硬化或开裂。这种故障会损害密封件的有效性并可能导致泄漏。
化学侵蚀：如果密封材料与机械中使用的化学品或润滑剂不相容，它可能会随着时间的推移而降解，导致密封失效。
安装不当：油封配件不正确可能会导致立即或过早失效。这种不合适的配合可能是由于多种原因造成的，例如安装过程中的损坏、未对准或使用了不正确的尺寸。
压力过大：将油封暴露在超出其设计参数的压力下可能会导致密封件变形。

油封的维护与检查

正确的维护和定期检查对于延长油封的使用寿命和防止意外停机至关重要。以下是一些提示：

定期润滑：确保足够的润滑将最大限度地减少摩擦并防止密封件磨损。仅使用与密封材料兼容的润滑剂，以避免化学腐蚀。
例行检查：安排定期检查油封，以发现任何故障迹象，例如泄漏、硬化或明显磨损。及早发现问题可以防止小问题升级为重大故障。
正确清洁：污垢、污垢和碎片会损坏密封表面，导致泄漏。定期清洁密封件和周围区域有助于防止这种情况发生。
监控操作条件：跟踪压力水平、温度和轴速度。过度波动可能会发出错误信号，并可能损坏油封。
更换：即使维护无懈可击，油封也不会永远耐用。了解机械中使用的油封类型和材料的典型使用寿命将有助于您计划及时更换。

结论

油封是一系列机械和设备中不可或缺的部件，在保持润滑剂、排除污染物和机械高效运行方面发挥着至关重要的作用。了解油封的设计、材料和选择因素可以帮助您根据您的工业需求做出明智的选择。正确的油封可以为您的机器带来的可靠性、寿命和效率是无价的。

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油封：功能与维护