
APPLICATION&MAINTENANCE/应用与维修
旋转轴唇形密封圈技术要求和使用要点 ■陈战超朱毅
旋转轴唇形密封圈是工程机械常用配件。全面了解旋转轴唇形密封圈的技术要求和使用要点,是
做好工程机械维修工作的重要环节。 1.结构和原理
(1)结构
旋转轴唇形密封圈主体由橡胶制成,其外径部位设有金属骨架。金属骨架的作用是增强密封圈强度,以便牢固地安装在座孔中。旋转轴唇形密封险
有6种型式,即内包骨架型、外露骨架型、装配型、带副唇内包骨架型、带副唇外露骨架型和带副唇装配型。旋转轴唇形密封圈内径为弹性密封唇,其在弹策围作用下与轴颈表面紧密接触,从而防止油液沿轴颈向外泄漏。旋转轴唇形密封围结构及安装位置如图1所示。
油液侧
接触区
图1旋转轴密封圈结构及安装位置
大气侧
1.座孔2.金属骨架3.旋转轴4.密封5.弹簧圈(2)密封原理
旋转轴密封围外圈以过盈配合压入密封园孔座。二者之间形成小过益配合,将油液密封住,由此形成旋转轴密封圈外圈密封。而旋转轴内圈密封功能分为内径静态密封和内径动态密封。
内径静态密封其密封唇的内径小于旋转轴的公称直径,将其装配后,其产生一个压向旋转轴表面的径向力F。再加上金属骨架和弹黄圈形成的径向合力F:从而使旋转轴表面获得静态密封的效果。如图2所示。
1401工程机械与维修CM&M2014.07
图2旋转轴密封圈内径静态密封
内径动态密封旋转轴开始旋转时,在轴与密封之间形成1条狭窄的滑动密封表面接触区。由于密封唇的几何形状发生变化,使接触表面产生不对称应力分布。此时接触区摩擦状态是从静摩擦,经过混合摩擦而转变成流体动摩擦。
油液的流动形成油膜,是旋转轴密封围密封的必要条件。密封唇唇口处产生的流动油膜,在液体表面张力作用下,恰好能使油膜与空气接触端形成个弯月面,从而使流向油液侧的液体产生传送效应,以起到防止油液泄漏、实现旋转轴动态密封效果。如图3所示。
油膜厚度直接影响密封圈的密封性能,最佳临界油膜厚度约为1~3um。油膜厚度过大容易引起泄漏;油膜厚度过小可能引起摩擦部位异常升温、旋转轴表面产生刮痕,甚至导致密封唇过
流动油膜
液体传送效应
液体传送效应
弯月面
封闭唇
油膜厚度
液体张力
3施转轴密封图内径动态密封