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提高骨架密封寿命的一种新方法
何江,王敏杰,郁根荣
(大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116023)
摘要:骨架密封在主轴转速较高、工作压力较大的情況下易因摩擦发热而导致其橡胶唇口老化,且长期使用将对主轴
造成难以修复的损伤。针对上述问题,提出了ー种新的骨架密封应用结构,即采用一个镀硬质合金的耐磨套与骨架密封
唇口相接触,減少了摩擦发热及耐磨套的磨损,提高了骨架密封寿命,避免了对主轴产生损伤。实践证明,应用该结构密
封效果良好,骨架密封寿命大大提高,可在较高转速和较大压力下长时间使用。
关键词:骨架密封;失效;寿命;新方法
中图分类号:TH136
文献标识码:A
文章编号:1002-233(2012)05-0003-03
A New Method to Increase the Useful Life of Reinforced Seal
HE Jiang, WANG Min-jie, YU Gen-rong
(Institute of Die Mold, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China)
Abstract The rubber lip of the reinforced seal could be easily destroyed because of the heat from rubbing when the
rotation speed of the axis and the working pressure were too high. The long term use of it could do hardly-restored
damage to the axis. To solve these problems, this paper came up with a new application structure of the reinforeed sea
which is to use a seal cover coated with cemented carbide to contact with the lip of the reinforeed seal instead of the
axis. With this method. the rubbing heat and the wear of the seal cover were decreased while the life of the reinforced
seal was increased, meanwhile no harm was done to the axis. The practice proved this structure effective. The life of the
reinforced seal was increased and it could be used under higher rotation speed and pressure in a long time
Key words: reinforeed seal; failure; useful life; new method
引言
替主轴与骨架密封橡胶唇口接触,很好地解决了上述问
油封,即润滑油密封。骨架密封是一种唇形油封,主要题。采用该方法,不仅使得骨架密封可以适用于较高的转
应用在液压泵、液压马达和摆动液压缸等的密封场合。油速和压力,使其寿命大大延长,而且拆装方便,对主轴完
封的工作范围如下:工作压力约为0.3MPa;密封面线速全没有损伤。该方法在工程实际中具有很好的应用前景。
度,低速型小于4mks,高速型为4-15m/s;工作温度60℃~2骨架密封的工作原理
高度
150℃(与橡胶种类有关);适用介质:油、水及弱腐蚀性液
图1为骨架密封剖
体,寿命500-2000h12。
面图,其结构由三部分组
油封体
按照结构的不同,油封分为粘接结构、装配结构、橡成:油封体、加强骨架和
加强骨架
胶包骨架结构及全胶结构油封。橡胶包骨架结构油封又自紧螺旋弹簧。
自紧螺弹簧
称为骨架密封,它由油封体、加强骨架、螺旋弹簧三部分
在自由状态下的骨
组成。用作油封体的橡胶主要是丁腈橡胶、丙烯酸酯橡架密封,其唇口内径比轴
胶和聚氨酯橡胶,特殊情况用到硅橡胶、氟橡胶和聚四氟径小,具有一定的过盈
乙烯树脂.转速及温度的不同,油封材料的选择也不同。量。安装后,油封由于唇
图1骨架油封剖面图
作者在研制一种新型转子式稠油泵时,遇到了密封口过盈和自紧弹簧(带有弹簧的油封)的收缩会对旋转轴
方法的选用问题。一般系类使用的密封方法主要是骨架产生一定的径向压力,同时骨架密封在弹簧收缩而产生
密封和机械密封。传统的骨架密封方法适用压力、转速的抱紧力作用下,能够克服轴在旋转状态下因振动、跳动
低,且寿命短,在主轴转速较高的情况下长期使用,主轴所产生的间隙,使骨架密封的唇口能够紧贴在轴的表面
将被磨损出一道道的沟痕,使得密封立即失效,并对轴造上。工作时,油封唇口与旋转轴表面形成一个密封接触环
成难以修复的影响。而机械密封方法虽然可以适用较高带。在密封腔内油压的作用下,润滑油渗入油封唇口与旋
的压力和转速,但是价格昂贵,且其体积大,相应地使得转轴之间形成极薄的一层油膜。油膜受油液表面张力的
泵的体积增大,主轴变长,导致轴的挠性增大,从而影响作用,在旋转轴表面和油封唇口外沿之间形成一个“新月
泵的寿命及稳定性。
面”防止油液外溢,起到密封和润滑的作用
在这种情况下,本文提出了一种简便有效的骨架密3骨架密封失效原因分析
封使用新方法,即采用一个表面镀硬质合金的耐磨套,代
骨架密封失效原因有很多种,大体可以分为两类,
机械工程师2012年第5期3