郝永波
（哈尔滨东安实业发展有限公司 黑龙江省 哈尔滨市 150066）
摘要：油封是用来封油的机械元件，常用于各种机械的轴承处，功能是把油腔和外界隔离，对内封油对外封尘。它属于接触型动密封的一种，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，一般说的油封常指骨架油封。
关键词：橡胶；油封；骨架；封油；
近年来,交通工具都在向高速、大负荷发展,机械传动则向液压结构发展,因而对橡胶密封件的结构及性能的要求不断提高。油封通常由耐油橡胶、钢皮骨架、螺旋弹簧3部分组成。油封密封原理是:油封在自由状态下,唇口内径比轴颈外径小,即使无弹簧,也对轴颈有一定的径向压力,由于此压力会随使用时间的增长而逐渐减少,因而配加弹簧予以补偿。
一、基本结构
骨架油封的作用一般就是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，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。骨架油封结构由油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧三部分组成。密封体根据不同部位分为底部、腰部、刃口和密封唇。一般情况下，自由状态下骨架油封的内径小于轴直径，即有一定的“过盈量”。因此，油封安装在油封座和轴上后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力在轴上产生一定的径向拧紧力，经过一段时间的运行，压力会迅速下降甚至消失，因此弹簧可以随时补偿油封的自紧力。
二、密封机理
油封技术对于机械来说是很重要的，然而骨架油封对于传统的油封比较很难保养。以为骨架油封主要是进行不停的活塞运动，并且其运动的速度相对比较快，而且跟其他的油封相比，其油上升的速度比较快，这样快速的运动会让油老化的很快。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。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，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。
同时，在径向力的作用下，轴上行成一个接触环带，并且形成一层极薄的油膜，这层油膜既能防止油液的泄漏，还能保证唇口的散热和润滑，是骨架油封密封效果和使用寿命的关键。
三、注意事项
（一）合理选材。与其他密封件的选择原则类似，选择油封也要根据密封介质和工作条件，选择油封类型和材料。工作条件主要考虑使用压力、工作线速度、工作温度范围。 常用的橡胶材料有丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶等。适当的橡胶配方和加工工艺性能,能提高油封的性能和使用寿命。有些设备使用的环境比较恶劣，比如极度寒冷，此时选择的油封在材质的选择上应该选择的是比较抗寒的材质；或者是用在户外的，日晒雨淋的，一般的橡胶在这样的情况下容易老化。在工作压力和一定温度范围，应具有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高密封性能。密封装置和运动件之间的摩擦力要小，摩擦系数要稳定。密封装置应具备抗腐蚀能力强，不易老化，工作寿命长，耐磨性好，磨损后在一定程度上能自动补偿。
（二）油封温度。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~60℃，在选择油封材料时应予注意。油封的工作范围与油封使用的材料有关。例如，材料为丁腈橡胶（NBR）时为-41~130℃，亚力克橡胶（ACM）-34~190℃，氟橡胶（FPM）-29~320℃。硅橡胶使用温度可满足-60℃--200℃。氟橡胶和硅橡胶应该算是弹性元件中耐热性最好的。但同样叫硅橡胶和氟橡胶，不同厂家，不同型号，有没有加耐热剂等等它们之间差异性就太大。一般的耐热性在160~280度之间。
（三）合理使用油封。轴的转速由于设计和结构上的原因，高转速的轴应使用高速油封，低转速的轴使用低速油封，不能将低速油封用于高速轴上，反之也不行。环境温度在使用温度较高的情况下，应选用聚丙烯酯或硅、氟、硅氟橡胶。并应设法降低油箱中的油温。在使用温度过低的情况下，应选用耐寒橡胶。安装上的偏心程度油封和轴配合时偏心过大，其密封性会变差，特别是在轴转速高时尤为严重，如果偏心过大时，可采用“W”形断面的油封。轴的表面光洁度，直接影响油封的使用寿命，即轴的光洁度高，油封使用寿命就会长。注意在油封的唇口要有一定量的润滑油。
（四）全面检查机械密封。应使用清洁合格的润滑油.若油中有杂质,其进入唇口不仅会加速唇口与轴颈的磨损,还会破坏油膜的表面张力,从而导致油封漏油.有的机手给柴油机添加一种再生机油或混合机油,凡使用这种机油的柴油机,曲轴油封漏油特别严重.因为这种机油粘度太低,根本形不成密封油膜。以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2-4公斤/平方厘米。
四、结束语
近年来,交通工具都在向高速、大负荷发展,机械传动则向液压结构发展,为了防止箱体内油液的外漏和外部杂质的内浸,广泛使用橡胶骨架油封作为旋转轴的动密封。所以，对橡胶密封件的结构及性能的要求也不断提高。因此，加强橡胶油封密封机理研究必将会对提高橡胶密封零件的质量起了很大作用。
参考文献：
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[2]傅正勇，骨架油封装配探讨[J];专用汽车;2007年12期
[3]李煜琛，旋转轴骨架油封质量控制分析[J];汽齿科技;2010年01期
[4]文建强，骨架油封代替