油封的结构与应用选型

项目 运转 安装 密封介质 压力 灰尘 轴径 转数
内容 轴回转 可从轴端安装油封 内燃机油(SAE#30) 0.03MPa以下 无 50mm 3000rpm
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什么是油封
橡胶的试验方法
泄漏的检查
第四章 橡胶物理性能试验
一、试验流程图
常态试验
橡
胶
物
哑铃试片 二次加硫
耐热老化试验
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三、弹簧、金属骨架
弹簧及金属骨架材料
密封介质 润滑油、脂 水 水蒸气 海水 酸 碱
弹簧
标准材料
专用材料
JIS G 3521 SW （高碳钢丝） JIS G 3522 SWP
（琴钢丝）
○
× × × × ×
JIS G 4309 SUS （不锈钢丝）
要防止生锈、粘附异物或损伤，请在即将组装前才开封。 2、保管
在储存保管油封时，请注意以下事项。 ①请不要打开包装，因为担心会粘附灰尘及受到损伤。 ②请不要长时间受到日光照射，紫外线会使橡胶加速老化。 ③请不要放置在潮湿场所，潮湿环境会使外圆周是金属的油封及装有弹簧的油封生锈。 ④请不要放置在锅炉与炉子等高温热源附近，因为热会促进橡胶老化。 ⑤请不要用细绳将油封捆扎挂在钉或金属线上，这样会使油封变形及唇口端损伤。 ⑥对保管曾经开封过而又不使用的油封，请进行防锈及防止砂、尘等异物附着及混入。 ⑦在使用与搬运油封时，为防止油封变形及弹簧脱落，请不要给与过分冲击。
氟橡胶(VITON) ◎
△
○
○
◎
◎
具有超过硅橡胶的耐热性，优良的耐油性和耐化学药品性相配 合。在各种橡胶中是油封用橡胶性能平衡最优良的品种。
备注：◎优 ○良 ⊙尚可 △差 ×极差
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二、NJK代表性唇口材料的种类及主要用途
NJK唇口材料
用不会损伤金属的塑料（树脂）。
图5-1腔体的搬运夹具
腔体 搬运夹具
图5-2是轴用搬运夹具，使用塑料（树脂）罩防止轴损伤。
图5-2 轴的搬运夹具
轴
搬运夹具 (树脂罩)
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4、组装前的准备工作 ⑴油封 ①使用正在保管的油封时，请不要使用附着有砂、尘等异物的油封，这会造成泄漏。 ②请不要用指甲及硬物摩擦油封唇口端部。唇口端部是承担油封功能的最重要的部分。 ③T型、K型油封等是带有2个以上唇口的油封。对唇口部填充润滑脂，在唇口之间填充矿物油型锂基润滑
304
316
○
○
○wk.baidu.com
○
○
○
×
○
×
○
○
○
金属骨架
标准材料
专用材料
JIS G 3141 SPCC （冷轧钢板及钢带）
JIS G 3131 SPHC （热轧钢板及钢带）
JIS G 4305 SUS
（冷轧不锈钢板）
JIS G 4307 SUS
（冷轧不锈钢带）
304
316
○
○
○
×
○
○
×
○
○
×
×
○
×
×
○
×
○
○
备注：○可以使用 ×请不要使用
PS：使用齿轮油与高粘度硅油的场合下，唇部温升T2是图3-1的1.5倍，在润 滑脂的场合下唇部温升为3倍。
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图3-1：
唇 口 部 温 升 T2 （ ）
℃
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为详细说明，请看例题：
轴径(mm)
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3、轴、腔体的保护
在装配前请不要使轴及腔体受到损伤，而引起泄漏，最好不要使精加工的轴与腔体碰撞到其他零件，
请使用搬运夹具，如（图5-1）下例所示。
图5-1是搬运腔体用夹具，每一个腔体放入一个间隔中靠在壁上，不会损伤腔体孔，这种夹具的材质采
安装前油封必须用油或油脂预先润滑唇口，以降低安装时接触面滑动摩擦，同时也可以防止初始旋转 油封唇口因润滑不良而损坏。
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(1)、正确的施力方式，避免造成油封变形，在没有压力机或没有使用压力机的情况下，应选用一适当的挡板作为治 具，均匀施压，切勿以锤直接敲打，造成油封变形。
氢化丁晴橡胶 (HNBR)
◎
○
○
○
○
◎
保持丁晴橡胶密封的特性，耐热性、耐油性及耐候性比丁晴橡 胶优良。
丙稀酸酯橡胶 (ACM)
◎
×△ △ ◎
⊙
保持与丁晴橡胶同样好的耐油性，耐热性比硅橡胶稍差，但耐 候性优良，耐碱性与耐水性比丁晴橡胶及其他橡胶要差些。
硅橡胶 (SI)
○
×△
△
◎
⊙
兼有优良的耐热性、耐寒性与耐候性，但耐碱性与耐油性比其 他橡胶差一些。
火花或火星，变软
残渣无粘性
易 黑烟，暗黄色火焰，喷射 无 蛋白质燃烧气味，略膨胀，残
火花或火星，变软
渣代节，无粘性
硅橡胶 中等易难 白烟，亮白色火焰
有 白色残渣，臭味少
氟橡胶
极难 火焰根部呈绿色
离开火就熄 变软，无气味
丙稀酸酯胶 易 白烟，蓝焰
无 酸味
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连续性测试 （脆化）温度 -30 ℃ ~+100 ℃ -25 ℃~ +100 ℃ -25 ℃~ +100 ℃ -55 ℃~+80 ℃ -10 ℃~+100 ℃ -30 ℃~+100 ℃ -35 ℃~+150 ℃ -15 ℃~+150 ℃ -15 ℃~+150 ℃ -35 ℃~+150 ℃ -55 ℃~+200 ℃ -15 ℃~+200 ℃ -20 ℃~+200 ℃
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第三章 油封橡胶的选择
此次，我们讨论的重点是“油封的允许温度范围” 实际上的油封允许温度范围（极限值）是由唇口材料的特性、密封介质的
种类、轴偏心、使用时间、起动时的速度等众多因素决定的。此处，我们以S型 油封为例，请参考！
PS：T型密封唇的温升为S型密封唇温升的2倍，而V型、K型则与S型相同。
档板
变形
腔体
腔体
√
(2)、正确的安装治具，选用治具时注意治具与油封接触位置。 密封公称外径+(5~10mm)以上
×
请不要只在油封部分敲打
此处直径过小
组装用夹具
腔体孔端面
组装用夹具(压板)
腔体
腔体
√
油封变形
×
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(3)、不同安装方向选择不同治具。由于装配的方向不同，油封铁壳的施（受）力点亦不同，故应采用不同的装配治具。 第2点已讲述一种安装方向，在此我们来讨论另一个方向的装配。
②腔体孔内面及倒角部分与油封在通过轴端与轴时，不应有毛刺及缺陷。因为毛刺及缺陷会在安装时成为 唇口端部与外周面损伤的原因，请用金刚砂纸予以除去。
③请确认在唇口部接触轴表面时无缺陷及锈。轴表面的缺陷与锈是泄漏的直接原因。 5、向腔体孔安装
油封的安装关系密封功能的成败，优良的油封设计如果没有正确的装配将无法发挥密封的效果，故必 须使用正确的装配治具及依照正确的安装步骤来安装。
另外金属骨架是当油封固定在腔体内时，起保持配合力的作用。
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第二章
一、主要橡胶种类及特长
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油封的常用材料
耐油性
耐碱性
耐酸性
耐水性
耐候性
耐磨耗 性
特长
丁晴橡胶(NBR) ◎
○
○
○
△
◎
耐矿物油，耐磨性好，在油封中使用得最多。但不能使用于酮 类及酯类极性溶剂中。
为了选择油封的密封唇材料，需要大致推定唇端部的温度（T0）。机器、 装置上安装油封附近的密封介质最高常用温度（T1）与由于轴和唇部滑动而发 生的唇部温升（T2）（参考图3-1）可以推定计算唇端的温度（T0）的公式。
即：T0=T1+T2
根据唇端的温度与密封介质可选择唇口材料，但唇口材料的允许温度可因 机器的运转状态而改变。
从使用条件看，最高常用温度-----------------T1=80℃ 唇部温升--------------------------------------------T2=13℃ （由图读 取） 唇端部温度：T0----------------------------------T0=T1+T2=80+13=93℃ 步骤3：从温度与密封介质看，使用什么唇口材料？ 在最高常用温度下的使用时间约为全部运转时间的20%，从上面 可得知，不需加20℃ ，上限值照旧使用，即T>T0，以T0为93℃ 代入 可得，T>93℃ ，根据此结果，对照NJK代表性唇口材料种类及主要 用途，可选定为“丁晴胶”。
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第五章 一般油封的使用方法
无论油封的安装部分设计与选择得多适宜，在使用中如果组装得粗糙，也不能发挥预定的功能。本章 主要介绍油封的组装或更换等时，正确的使用方法。在使用油封前仔细阅读，遵守注意事项。
一、NJK标准油封的使用方法 关于标准油封的使用方法说明如下：
1、包装 运送到你手里的油封，包装因大小与个数而有所不同。一般用袋、防锈纸、瓦楞板纸箱等包装。由于
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二、油封各部位的名称
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三、油封各部位的作用
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名称
各部位的作用
唇端面 唇端部是斜楔形状，在端部处按压轴表面，起到密封流体的作用。
①
(滑动面)
密封唇是柔性弹性体，是对机械的振动及密封流体的压力变动的影响
主讲人:黄鹏勋
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第一章 什么是油封
一、什么是油封？
一句话，所谓油封就是由合成橡胶、金属环和弹簧组成的防止润滑油从机器间隙 泄漏的机械元件。乃密封用机械元件，又称旋转轴唇形密封圈。
机械的磨擦部分由于在机械运转时有油进入，为防止这些油从机械的间隙中泄漏 而使用油封。但由于随着机械技术的发展，除了油以外还需要防止水与化学药液的泄 漏以及尘埃及砂土从外部侵入，此时也要使用油封。
唇
下仍可保持稳定的密封作用的设计，并起到保持唇部与轴表面接触状
②
密封唇部 态，为稳定状态的作用。
部
另外弹簧可提高密封唇向轴的迫紧力，起维持此迫紧力的作用。
防尘唇是没有与弹簧连接的副唇，起防止尘埃侵入的作用。
③
防尘唇部
配合部是油封在腔体孔内固定的同时，起防止流体从油封外周面与腔
④
配合部 体内面的接触面间泄漏及侵入的作用。
脂对唇口部润滑。 ④S型、V型、TCK型等油封只有一个唇口，请在唇口端部涂润滑脂对唇口部进行润滑。 ⑵轴、腔体 ①轴表面与腔体孔内面确认不得附有防锈油或砂尘等异物，如已附有时，请予以洗净。用洗净油和汽油清
洗时，请拭干净。 此时用压缩空气喷射，可使看不见的部位一样清除干净。洗净油与汽油在轴与腔体孔中残留，会使油封膨 胀，而发生故障。
丁晴胶
氢化丁晴胶 丙稀酸酯胶
AEM胶 硅胶 氟胶
A3A70B1 A3A70H1 A3A70C7 C5A70B1 C6A70B1 C1Q70B1 A3B75G6 A3I70B1 A4I70B1 A3R70B1 A3L70B1 A3K70R3 C5K70R3
硬度Hs (JIS A )
70 70 70 70 70 70 75 70 70 70 70 70 70
橡胶的试验方法
泄漏的检查
例1：由右面所示使用条件，选定SC型，那么接着选用什么橡胶材料 才合适呢？ 步骤1：密封介质与常用温度状态如何？
密封介质的种类----------------------内燃机油（SAE#30） 密封介质的最高常用温度----------80℃ 在最高常用温度下的使用时间-----约为全部运转时间的20% PS：在最高常用温度下的使用时间超过总运转时间的30%时，允许温 度大约需降低20℃ ，即T-20℃ 。 步骤2：唇端温度值大致为多少？
主要特性及用途
一般丁晴胶，标准材料，回转用 一般丁晴胶，标准材料，回转用 有色丁晴胶，标准材料，回转用 耐寒丁晴胶，回转用 耐汽油丁晴胶，回转用 耐磨丁晴胶，自转用 氢化丁晴胶，标准材料，回转、往复用 一般丙稀酸酯胶，标准材料，回转用 有色丙稀酸酯胶，标准材料，回转用 乙稀-丙稀酸酯胶(AEM胶)，耐磨，回转用 一般硅橡胶，标准材料，回转用 一般氟橡胶，标准材料，回转用 耐寒氟橡胶，回转用
理 性
能
耐1号油试验
试
验
压制试片
结
耐3号油试验
果
报
告
书
压缩试扣 二次加硫
压缩永久歪试验
»详细了解，请见WORD档，试验标准。
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二、橡胶的简易识别方法
特征 橡胶类别
燃烧性
火焰特征
燃烧试验法 自熄性 残渣与气味
天然橡胶 丁晴橡胶
易 黑烟，暗黄色火焰，喷射 无 橡胶臭味，软化淌滴，起泡、