摘　要：通過（guò）對旋轉軸唇形密封圈4種流體動（dòng）力溝槽結構返油能力的試驗（yàn）研（yán）究（jiū），驗證了單向變截麵溝槽油（yóu）封有明顯的返油“泵吸效（xiào）應”及其密封作用。
　　關鍵詞：旋轉（zhuǎn）軸唇形（xíng）密封圈；流體動（dòng）力溝槽；單向（xiàng）變截麵（miàn）溝槽油封
　　旋轉軸唇形密（mì）封圈（以下簡（jiǎn）稱油封）已廣泛（fàn）用於各類機械設備旋轉部位的（de）密封。隨著現代化技術裝備和轎車行駛（shǐ）速度的不斷提高，對油封的密封技術性能（néng）的要求越來越苛刻，以保證在高速旋轉和高溫條件（jiàn）下具有更可靠的密封性能。
　　為了提高油封的密封性能（néng），除了采用合適的材質和精確（què）的尺寸外（wài），研究開發（fā）油封新的結構也是一項重要的內容。國內外在油封的返油結構上（shàng）先後已研（yán）究開發（fā）了多種流體動力溝槽結構，其中包（bāo）括單（dān）向溝（gōu）槽、雙向溝槽（cáo）、正弦波溝槽、“八”字形溝槽、三角凸台溝（gōu）槽及“X”形溝槽等。通過模具上開（kāi）設的各種溝槽結構，在油（yóu）封唇口的空氣（qì）側麵上形成各種結構的（de）凸棱回油線，在高速旋轉情況下，這些（xiē）回（huí）油線產生“泵吸效應（yīng）”，將從油封唇口油側泄漏到空氣側的油返回（huí）到油的一（yī）側，以保證密封作用。這些結構基本上滿足各種單向、雙向旋轉軸（zhóu）密封的要求。
　　近年來，為了進一步提高油封的密封（fēng）性能，國（guó）外又在（zài）單向流體動力溝槽結構的基礎上開發（fā）出一種新的結構———單向變（biàn）截麵流體動力溝槽油（yóu）封（fēng），增強“泵吸效應”，提高密封能力。本文介紹幾種（zhǒng）溝槽（cáo）結構的返油功能的對比試驗來考察研（yán）究這種新型（xíng）的溝槽油封的密封性能。
　　1　實驗（yàn）部分
　　1.1油封樣品的製備
　　用模壓工（gōng）藝（yì）製造規格為（wéi）Ø85×105×12（mm）的全（quán）包氟膠油封（製（zhì）品經二段硫化）。
　　硫化後的氟膠油封配上合（hé）適的彈簧再裝在特製的有機玻璃透鏡上進行唇口接觸（chù）圖形的檢查，確保油封唇口處形（xíng）成連續的（de）靜態接觸帶（dài）和均勻間隔的回油線端部接觸，這（zhè）兩部分的接觸圖形應相互相切或相交。
　　1.2油封的（de）結構
　　樣品示意圖見圖1、圖（tú）2、圖3和圖4。 　　1.3返油試驗裝置原（yuán）理和測試
　　返油裝置以青島機床（chuáng）廠（chǎng）生產的油封模擬試驗台進行改裝，加接一個透明的A油腔即可，該返（fǎn）油試驗裝置原理（lǐ）見（jiàn）圖5。 　　返油試（shì）驗測試方法（fǎ）：
　　返油量測（cè）定（dìng）：試驗開始時在油封唇口空氣側即A油腔中加入（rù）一定量的油作為返油用的油。在試驗期間，旋轉軸高速旋轉時由於“泵吸效應（yīng）”油封唇部的凸棱結構將會把A油腔中的油泵吸到油封的另（lìng）一側———B油（yóu）腔（qiāng），經過一定時間後測（cè）量A油腔中油的減少量即為返（fǎn）油（yóu）量並換算成每分鍾的克數。
　　溫度測定（dìng）：以（yǐ）測量B油（yóu）腔的油溫為準。
　　1.4試驗條件
　　轉（zhuǎn）速：按設備規定的5個轉（zhuǎn）速檔進行，轉速r•mm^-1分別為1127、2414、2700、3102、5785轉。
　　溫度：由室溫自（zì）然（rán）升溫（wēn）。
　　時間：在每一種（zhǒng）轉速條件下持續運（yùn）轉115h後計量。
　　介質：CD40機油（普通雙向溝槽油封為22^#透平油）。
　　2　試驗結果和討（tǎo）論
　　試驗結果分別見表1和圖6。 　　從表1和圖6可以看出：
　　（1）單向變截麵溝槽油封的返（fǎn）油能力Z強，達10～15g•min^-1。而過去一般認為較好的單向溝槽油封的返油量Z大也僅（jǐn）為（wéi）1～3g•min^-1。各類結構的油封返油能力強弱的次序（xù）為：
　　單向變截麵溝槽>正弦（xián）形溝槽>單向溝（gōu）槽>雙向溝槽。
　　（2）返油量隨旋（xuán）轉軸的轉速不同（tóng）而不同，從圖6中可看出，隨（suí）轉速增（zēng）大其（qí）返油量也增加；當轉速增大到某個範（fàn）圍時，例如（2000～4000）r•min^-1，返油量達到Z大值;之後隨著轉速的增大（dà）呈下降趨勢。
　　（3）從油的溫度上升趨（qū）勢看，也是單（dān）向變截麵（miàn）溝槽油封（fēng）和正（zhèng）弦溝槽（cáo）油封（fēng）的油溫溫升要慢一點，這對延長油封的使用壽命有利。
　　3　結論
　　（1）返油能力Z強的（de）為單向變截麵溝槽油（yóu）封，其次為（wéi）正弦（xián）形溝槽油封。單（dān）向變截（jié）麵溝槽油封的返油能力要比（bǐ）目前（qián）常用的一般單向溝槽油封高10～20倍，將大大有助於提高新結構油封的密封可靠性。
　　（2）單向變（biàn）截麵溝槽油（yóu）封的旋轉摩擦生熱小，有利於（yú）延長油封的使用壽命。