傅正（zhèng）勇 藺習英（yīng）
（重慶凱瑞（ruì）特力汽車零部件製造廠，重慶，401122）
摘 要：從油封的裝配對（duì）密封性能的影（yǐng）響出發，針對油封在安（ān）裝過程中存在的主要問題，分析了骨架油封的（de）安（ān）裝質量與密封性能的影響及骨架油封傾料安裝造成油封偏（piān）心量的控製等，闡（chǎn）述了骨架油封的裝配方法、裝配程序和裝配時的注意事項。
關鍵詞（cí）：骨架油封；密封性；偏心；裝配
目前，中等（děng）轉速的軸孔類密封大多選用雙唇口的骨架（jià）油封，其實際工作壓力一般小於0.1MPa，轉速為80-300r/min之間。油封的密封性好與壞，除了油（yóu）封本身的結構設計的合理性、材料選擇是否得當、軸與孔之間的設計配合是否（fǒu）恰當以外，油封的密封性（xìng）與裝配（pèi）的（de）質量有重要的關係。
用戶在使用中出現的油封漏油問題，約占總成總量的1%-3%，其中（zhōng）80%以上都是由於油封裝配不當（dāng）引起的，這說（shuō）明油封的密封性與裝配的質量有很大的關聯。在裝配過程中，如何選用（yòng）正確的安裝（zhuāng）方法、使用正確的（de）裝配工具、對偏心量等方麵的控製，是解決油封裝配（pèi）質量的關鍵所在。
1 骨架油（yóu）封的密封原理及密封性能
骨架油封的結（jié）構（gòu）比（bǐ）較（jiào）簡單，一般由三個部分組成：油封體、加強骨架和自緊螺旋彈（dàn）簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等，它的（de）結構設計是否合理直接影響油（yóu）封的密封性能。
1.1 骨（gǔ）架油封（fēng）的密封原理
骨架油封（fēng）在自由狀態下，油封唇（chún）口內徑比軸徑小而有一定的過盈量。安裝後，油封刃口的過盈壓力（lì）對旋轉軸產（chǎn）生一定的徑向緊力（lì）。經一段時間運行後，該壓力會迅速減小（xiǎo）乃至消失，加上自緊螺旋彈簧的收縮力可以（yǐ）隨時補償油封自緊力，二者共（gòng）同作用產生徑向壓力。工作時（shí），油封唇口在徑向壓力的（de）作用下，形成0.25-0.5mm寬的密封接觸環（huán）帶，在潤滑油壓力（lì）的作用下，油液滲入油封刃口與轉軸之間形成極薄的一層油膜。由（yóu）於在油封與軸之間（jiān）存在著油封刃口控製的油膜，此（cǐ）油膜具有流體潤滑特性，在液體表麵張力的作（zuò）用下，油膜的（de）剛度恰好使油膜與空氣接觸端形（xíng）成一個“新月麵”，防（fáng）止工作介質（zhì）的泄漏（lòu），從而實現旋轉軸的密封。
1.2 油封的密封性能
油封的密封能（néng）力，取決於密封麵油膜的（de）厚度。厚度過大，油封泄漏；厚度過小，可能發生幹摩擦，引起油封和旋轉軸磨損。密封唇與軸之間沒有油膜，易引起發熱與早期磨（mó）損。此外，骨架油封與軸心線須垂直，若不垂直，油封的密封唇會把潤滑油從軸上（shàng）排（pái）幹，也會導致密（mì）封唇的過度磨損。
2 骨架油封安（ān）裝中常存在（zài）的問題
無論是國產油（yóu）封還是進（jìn）口油（yóu）封（fēng），密封不嚴是造成油封漏油（yóu）的關（guān）鍵因（yīn）素。售後服務（wù）統計分析（xī）資料表（biǎo）明（míng），絕大多（duō）數的（de）油封漏油問題都不是由於油封（fēng）的設計和製作引起。在油封選擇、匹配合理的（de）情況下，裝配不當是（shì）造（zào）成（chéng）油封密封不（bú）嚴而漏油的主要因素。如組裝作業時（shí）因傾斜太大，發生偏心安裝、傾斜安（ān）裝、密封唇口撕裂、翻卷、自緊彈簧脫落等，均會造成泄漏。其中，油封傾斜安裝、偏心安裝（zhuāng）、唇口撕（sī）裂又是主要因素（sù），也是裝配過程中容易忽視的（de）問題。
2.1 油封的傾斜安裝
油封在安裝時，油封的傾斜（如圖1）會引（yǐn）起骨架油封唇部受力不均、唇部的應力分布狀態發生變化，容易造成油封泄漏。而造成油封傾斜安裝的根本原因是采（cǎi）用衝（chōng）擊法裝配，特（tè）別是在無定位（wèi）端麵時，油（yóu）封傾斜安裝的機率會更高（gāo）。另外，在有安裝定位麵（miàn）時，應（yīng）對其不平度進行很好的控製。
從圖1中可以看出，在（zài）有傾斜角θ的狀態下，運動時旋（xuán）轉軸將產生Δt的（de）偏心量，從而對油封唇口會產生Δt的偏心（xīn）量，導致油封唇口接觸帶和（hé）唇口（kǒu）徑向力（lì）不合理，使油封唇口和轉軸表麵的磨損不（bú）均勻，造成油封唇口（kǒu）局部早期過度磨損。
對（duì）圖1中安裝的傾斜角θ，在運（yùn）動時對接觸帶將產生Δt的偏心量（liàng），它的大小與轉速相關，θ一般在1°-3°之間。
2.2 油封偏（piān）心安裝
偏心安裝是造（zào）成靜偏心的主要原因，其主要由三個因素引起：油封的外圓與唇口（kǒu）不（bú）同心、唇口與軸（zhóu）不同心及殼體安裝基孔與軸不同心。
上述三種情況會引起油封（fēng）的唇口在與軸接觸麵的變形不均勻，在彈簧的作用下，其油封的（de）徑向力不相等，一方（fāng）麵可引起軸的嚴重磨損，另一方麵，易引起油封的唇口的跟（gēn）隨不一致而導致油封（fēng）漏（lòu）油。
國外油封（fēng）公司通過大量實驗論證後，認為油封的唇口的偏心安裝不可避免，但對油封安（ān）裝的偏心量與轉（zhuǎn）速的關（guān）係（xì）作出了指導性建（jiàn）議，如（rú）圖（tú）2所示。
3 骨架油封的正確安（ān）裝方法
3.1 油封在殼體孔的安裝方法
油封裝配時應檢查其內壁有無（wú）碎屑、劃痕、灰塵和鑄造砂粒等，應（yīng）使用專用工裝將（jiāng）骨架油封平（píng）穩（wěn）地推入殼體坐（zuò）孔內。如圖3所示。
3.2 油封（fēng）在軸上的（de）安裝（zhuāng）
油封的內徑通常小於軸徑，形成一（yī）定的過盈量（liàng），在（zài）裝配油封時易造成唇部損壞。為防止損壞，一般要使用圓（yuán）錐形軸肩或圓錐工裝進行裝配。
軸上帶有螺紋、溝槽、花鍵（jiàn）時，使用圓錐形軸肩裝配無效，而需要用專用的裝配工具來保護（hù）油封唇部，即（jí）在螺紋、溝槽、花鍵處套一保護套，避免（miǎn）油封唇部被軸上的尖角、螺紋、溝槽、花鍵等損傷（如圖4）。
3.3 骨架油封的安裝程序（xù）及裝配時的注意事項（xiàng）
a.從油封（fēng）領取到裝配，必須保持幹淨，安裝前不要過早將包（bāo）裝紙撕開，防止雜物附著在油封表麵而帶入工（gōng）作（zuò）中。
b.裝配前（qián）做好機加工檢查（chá）程序，油封各（gè）部位尺寸是否與軸及腔體尺寸相符。軸與腔體的端麵加工（gōng）要光潔，倒角沒有損傷和毛刺，須清潔裝配（pèi）部位。軸和座孔應加工有15°-30°的裝配（pèi）倒角，尤其內倒角，不能有坡度，建（jiàn）議裝配部位采用圓角型倒角。在軸的裝（zhuāng）入處（chù）（倒角）部份不能（néng）有毛刺（cì）、沙子、鐵屑等雜物（wù），防（fáng）止油封唇（chún）口的（de）意外損傷。腔體內尺寸要與油封的外（wài）徑及（jí）寬度相適合。
c.檢查油封的唇口是否完整（zhěng），檢查（chá）油封的唇口有沒有損傷、變形，彈簧有沒有脫落、生鏽，防（fáng）止油封在運輸過程中受外力擠壓和撞擊等影響而破壞其（qí）真圓度。
d.油封有回油線的，要先確定油封的安裝方向與旋向的關係。
e.裝配時，應在（zài）油封唇（chún）口之（zhī）間適量塗抹添加有二硫化鑰的鋰基脂等清潔油膏，防止軸在瞬間啟動時，對唇口造成幹磨現（xiàn）象，影響唇口（kǒu）的過盈量。油封唇部接（jiē）觸部（bù）分表麵（miàn）不應有機加工螺紋痕跡。裝（zhuāng）配時（shí）在油封外圈塗上密封膠，用硬紙等把軸（zhóu）上的鍵槽或台階部位包起來（lái），避免劃傷或翻卷油封唇口，或用導向過渡套等專用工（gōng）具將油封（fēng）向裏（lǐ）旋轉壓進，千萬不（bú）能硬砸硬衝，以防（fáng）油封骨架（jià）變形或擠（jǐ）斷彈簧而失效。若出現唇口（kǒu）翻邊、彈簧脫落和（hé）油（yóu）封歪斜時（shí），必須拆下重新裝入。
f.正（zhèng）確使用專用安裝工具，保護（hù）唇口不受損壞，即使是輕微劃傷也是不允（yǔn）許的，否則（zé）容易引起油封泄漏。建議采用油壓（yā）設備或套筒工具安裝，壓力不必（bì）太（tài）大，速度要均勻。
g.當油封裝（zhuāng）入殼體時，應以均（jun1）勻（yún）的壓力進行（háng），不得傾斜，避免會（huì）引起油封外圓變形。
h.裝配時須注（zhù）意安裝方向。需要（yào）內密封時，裝（zhuāng）有自緊彈簧的一麵（即有凹槽（cáo）的一麵）朝向箱體內部，防塵唇（chún）向外。
參考文獻
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來源：《專用汽車》2007年12期
