龔步（bù）才
（新會北部精機（jī）有限公司，廣東江門 529100）
摘 要：該文分析了幾種旋轉軸唇形密封件密封機理，提出合理的選型方案及使用注意點（diǎn）。
關鍵詞：動密封；旋轉（zhuǎn）密封；唇形密（mì）封
前言
旋（xuán）轉軸唇（chún）形密封其實是動密封的一個分（fèn）支，人們常（cháng）常混肴它的這種從屬關係，誤以為動密封就（jiù）是滑動密封（滑動密（mì）封包含軸用密封、孔用密封）。旋轉軸唇形密封不僅僅用於液壓與氣動（dòng），還能用（yòng）於潤滑（huá）係（xì）統（如：鋼廠軋輥）和軸承防塵（如：H形環）等。
1 旋轉軸唇形（xíng）密（mì）封件的分類
動（dòng）密封件按其功能可分（fèn）為旋轉軸唇形密（mì）封件和（hé）往複密封件。
旋轉軸（zhóu）唇形密封件可分為旋轉油封（簡稱：油封）、H形環、旋轉高壓組合封（也叫旋轉格來圈）。其中旋轉油封又可分為骨架油（yóu）封和無骨架油封。
骨架油封是Z常用的旋轉軸唇（chún）形（xíng）密（mì）封件，根據不同結構它可分為（wéi）外包橡膠型和外露骨架型；根據唇口數（shù）量可分為單唇和雙唇（chún）；根據有無彈簧可分為帶自緊彈簧型和無彈簧型。
外包橡膠型骨架油封既適（shì）用於熱脹（zhàng）冷縮較嚴重的材料（如鋁和其它非鐵金屬）做骨架的腔體時又適用於鋼鐵（tiě）材料（liào）做（zuò）骨架的腔體的場合，該結構可防止材料隨溫度變化，導致（zhì）骨架可（kě）能會從腔體中脫落。它是利用外包橡膠（jiāo）的彈性對其溫（wēn）度（dù）補償，確保油封外圈（quān）與（yǔ）腔體孔的緊密配合。（如圖1）
外（wài）露骨架型僅適用於鋼鐵材（cái）料做骨架的腔體的場合，它是利用骨架與（yǔ）腔體孔的過盈配合來實（shí）現防脫。（如圖2）
無骨架油封一（yī）般用於大型、重型的旋轉軸上，以密封油、脂、水等各種流體（tǐ）。由於該型（xíng）油封的肩部無骨架較軟，一般為橡膠夾織物，唇部為聚四氟乙烯＋橡膠，故該（gāi）型油封唇口比普通油封許（xǔ）用線速（sù）度更高，但安裝時須在其（qí）肩（jiān）部加上函蓋，用螺釘使之與腔體連接。（如圖3）
單唇油封僅有一道主密（mì）封唇口，它適用於無汙染場合或雖有汙染但流體密封要求不嚴格的場合（此時須將唇（chún）口朝向汙染物，即反裝（zhuāng））。（如圖4）
若遇（yù）汙染嚴重，流體密封要求嚴格場合，須用兩隻單唇或（huò）雙唇油封形成背對背雙油（yóu）封結構，內側油（yóu）封密封（fēng）流體，外（wài）側油封擋（dǎng）汙（如（rú）圖2），目前有些生產商將這種“背對背雙油封結（jié）構”做成一（yī）體，即一個油封含有（yǒu）一個（gè）共用的“T”形骨架和兩（liǎng）個背對背的唇口（kǒu）。
無彈簧型油封僅適用於潤滑脂密封。（如圖5）“V”形環密封機理與油封不一樣，油封屬於（yú）一種徑向密封，而“V”形環（huán）屬於一種（zhǒng）軸向密封（又叫端麵密封），它工作時是隨軸一起旋轉，並可利用離心（xīn）力的作用將（jiāng）汙物甩（shuǎi）離唇口，實現防塵的效果。它適用於（yú）密封要求不嚴格的場合，常用於軸承端蓋處密封，作為軸承防塵氈圈的替代品。（如（rú）圖6）
旋轉高壓組合封用於液（yè）壓係統中高壓場合（如：旋（xuán）轉（zhuǎn）接頭），它有孔用、軸用兩種密封形式。安裝同格來圈、斯（sī）特封。旋轉線速度Z高可達1.0m/s，工作壓力Z高可達30MPa。
2 常用旋轉軸唇形密封件的材質及其性能
一般旋轉軸唇形密封件的主材料為橡膠（有的含夾織纖維），骨架為薄碳鋼板或（huò）不鏽鋼板，自緊彈（dàn）簧為磷（lín）化C72彈簧鋼（標準），須防腐（fǔ）蝕時可用AISI302不鏽（xiù）鋼。
橡膠：
①溫度適應範圍（wéi）較寬，氟、矽橡（xiàng）膠的應用擴大了橡膠材料的適用範圍。[1]
②與介質的適應性好，可根據不（bú）同工況選擇不同膠料。[1]
③彈性好，與改性PTFE材料（用作油封唇口（kǒu））組合，該型油封唇口比普通油封許用線（xiàn）速度更高，適用於高溫、高速場合。
④跟隨性好，低壓密封性能好（hǎo），可（kě）用（yòng）於氣動旋轉密封。對潤滑條件（jiàn）要（yào）求高，不可用（yòng）於無潤（rùn）滑的氣動旋轉密封。
⑤純橡膠材質較軟，不耐高壓，須加入夾織纖維以增加其硬（yìng）度和（hé）強度。
聚四氟乙烯（PTFE）：
①溫度適應範圍Z寬，既耐高溫又（yòu）耐低溫，許用溫度範圍：-200℃-+270℃。
②適用於所有化學介質。
③摩擦係數僅（jǐn）為橡膠的1/10，既可用於（yú）低速場合，又可用於高速場合。
④無彈性，須與（yǔ）彈性好的橡膠件配合使用。
⑤材質硬，一般多用於中高壓場合。
⑥強度低，不耐磨。
3 旋轉軸（zhóu）唇形（xíng）密封件使用注意事項
（1）高（gāo）溫（wēn）場合（hé）流體選用氟、矽橡膠，工作溫度（dù）≥160℃，建議（yì）用改性聚四氟（fú）乙烯（PTFE）材料油封，潤滑條件不好場合也建議用改性PTFE油封。
（2）液壓泵、液壓馬達須選用耐壓、骨架外包橡膠型油封。
（3）軸旋轉線速度≤5mm/s時（shí），可用丁腈（jīng）橡膠油封，高速時須用氟、矽（guī）橡膠或改（gǎi）性PTFE材料。
（4）骨架油封、無（wú）骨架油封（如：CARCO）所配合（hé）軸的粗糙（cāo）度Ra 0.2-0.5；所（suǒ）配合腔體孔的粗糙（cāo）度Ra 3.2（V形環除外）。所配合（hé）軸與腔體孔的同（tóng）軸度（dù）很重要，否（fǒu）則（zé）油封會快速單（dān）邊磨損而失效。
（5）所配合軸頸須熱處理HRC 45-65，因為自緊彈簧（huáng）壓緊力和軸的旋轉，會造成彈（dàn）簧處軸表麵磨損。
（6）油封對潤滑的要求很高，缺乏潤滑是造成油封失效的主（zhǔ）要（yào）原因（yīn）。
參考文獻
【1】流體傳動與控製[J].2005第（dì）4第5期
【2】雷（léi）天覺主編.新（xīn）編液壓工程手冊[M].北京理工大學出版社
【3】蔡（cài）春源主（zhǔ）編.機電液壓設計手（shǒu）冊[M]北京:機械工（gōng）業出版社
【4】ParKer樣本
來源：《流體（tǐ）傳動與控製》第2期（總第15期） 2006年3月
