如何實現唇形油封的可靠裝配

2021-09-10 08:14:02劉偉

內燃機與配件 2021年6期

劉偉

摘要：唇形油封的泄露是影響機器設備正常工作的質量問題之一，而此類封件泄露的主要原因是油封儲存、取用、安裝不當，本文通過分析唇形油封的結構和使用場合，從零部件儲存、裝配過程控制以及安裝工裝設計等方面闡述唇形油封裝配過程中應該注意的事項，對工業生產中油封裝配具有指導意義。

Abstract： Lip oil seal leakage is one of the quality problems that affect machine equipment to work normally， and the sealing piece is the main reason of the leaking oil seal storage and access， improper installation， this article through the analysis of the structure and using situation of lip seal， from the spare parts storage， assembly process control and installation tooling design aspects in this paper， the lip seal assembly process should pay attention to matters， oil seal assembly has a guiding significance for industrial production.

關鍵詞：唇形油封;儲存;過程控制;工裝設計

Key words： lip oil seal;storage;process control;equipment design

中圖分類號：U472.41? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）06-0157-02

0? 引言

油封泄露問題是困擾整機生產廠家的重要質量問題，泄露不僅會造成整機的故障停機，影響用戶的正常生產，給用戶造成經濟損失;還會縮短整機的使用壽命，嚴重影響廠家的質量信譽。因此，對于整機生產廠家來說，減少油封泄露問題的發生具有重要意義。

1? 唇形油封概述

唇形油封一般由金屬骨架、密封橡膠、緊箍彈簧三部分組成。金屬骨架主要起支撐作用，保證油封工作時的正常形態。如圖1所示。

密封橡膠有不同的配方，通常由皮革、橡膠、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯或聚酰亞胺等按照一定的組份組成，不同配方的橡膠適合不同的工作場合，每個廠家的配方也不相同。密封橡膠包裹著金屬骨架，外層與孔配合，內圈與軸配合處形成唇口，唇口外側通常有副唇，副唇主要阻止外部大顆粒物進入系統內部，防止破壞唇口工作環境，唇口與軸緊密貼合，防止系統內部油液泄露。

緊箍彈簧提供了一個合適的彈力，保證唇口與軸始終緊密貼合。

2? 唇形油封的使用場合和密封機理

唇形油封是工業生產中廣泛使用的密封元件，具有結構簡單、緊湊、價格低廉、密封性好、隨動性優良等優點，常被安裝在輸入軸、輸出軸、曲軸等的外側，當軸轉動時能夠實現動態密封。

它的密封機理是：油封唇部和軸之間的接觸表面上同時并存干摩擦、邊界潤滑和流體潤滑三種情況，并不斷交替產生。干摩擦產生磨損，流體潤滑產生泄漏，在邊界潤滑下，油封唇部與軸的界面之間形成一層穩定的流體動壓油膜，油膜厚度一般小于1μm，這層油膜除用作潤滑之外，還起密封作用。油膜太厚，流體就會泄漏;油膜太薄，就不能形成流體潤滑膜，唇部就會磨損。因此，為了獲得良好的密封性能和比較長的工作壽命，就要求人們在結構設計、橡膠配方設計和安裝使用上都要為形成薄而穩定的邊界潤滑油膜提供條件。

結構設計、橡膠配方設計是油封生產廠家設計人員研究的方向，接下來我們闡述一下要實現油封的可靠裝配，在儲存、取用、安裝三個方面應該注意的問題。

3? 如何實現唇形油封的可靠裝配

要實現油封的可靠裝配，就要保證在油封唇口和軸之間形成一層可靠的油膜，我們可以從油封及配合零部件的儲存、油封的安裝過程控制、油封安裝工裝的設計三個方面來考慮。

3.1 油封及配合零部件的儲存

油封是一種精密的配合元件，因此在存放時一定要帶原包裝儲存，無包裝的油封要存放在封閉、帶蓋的物料盒內，不可將油封直接暴露在空氣中，避免外部灰塵落在油封上，影響油封正常使用;與油封配合的軸要清洗干凈，保證清潔度，同時整齊擺放，不可堆疊，以免磕碰產生毛刺，破壞唇口。

油封的主要密封材料為橡膠，在存放時要注意不要將油封放在陽光直射和高溫的地方，避免造成油封密封橡膠的老化。

油封緊箍彈簧鑲嵌在密封橡膠的槽內，是可以活動的，因此存放和運輸時要注意不得造成彈簧脫落。

3.2 油封安裝過程控制

油封安裝過程可分為安裝前、安裝中、安裝后三部分。

安裝前要注意對油封進行目視檢查，檢查油封是否變形、唇口是否損壞，檢查軸上與油封配合部位、倒角處是否有磕碰;檢查箱體上與油封配合的孔倒角是否有磕碰。安裝時要手拿油封外徑，注意不要用手拿油封唇口處，手上有汗液時要注意將汗液擦凈后再碰觸油封。油封安裝到孔內時要先用無絨布將孔擦拭干凈，在孔內涂抹適量潤滑劑。然后選用正確、合適的壓裝工裝，壓裝時盡量使用壓力機，保證提供持續穩定的壓入力。油封裝到軸上時要注意不可直接裝配，要將油封旋轉、平行裝到軸上，必要時可以在唇口處或軸與唇口配合處涂抹適量潤滑油（量不可過多，不可成股流下，避免造成假漏），以保護油封唇口。安裝完成后要注意檢查油封是否有損傷，唇口是否破壞，裝配完工件如果還需要做后期噴漆處理，要注意對油封做必要的防護。合理存放油封壓裝工裝，不可將工裝直接放置在堅硬金屬表面，可以在桌子上放一層柔軟有彈性的聚乙烯和尼龍，或者將工裝懸掛放置。用完的工裝要及時用無絨布擦拭干凈，工裝要定期檢查，出現問題及時修理或更換。

3.3 壓裝工裝的設計

壓裝工裝設計合理與否將直接關系到油封的裝配質量，因此我們必須為油封壓裝設計合理的工裝，在設計壓裝工裝時要注意以下幾點：（如圖2所示）

①壓裝工裝的壓裝部分直徑要大于油封配合孔直徑，避免工裝深入孔內，將油封壓裝到孔最底部，造成過度壓裝，將油封壓壞（如圖2中1、4）。

②導向部分要有適當錐度，以保證油封可以安全的裝到工裝上（如圖2中3）。

③油封唇口與工裝導向部分要過盈配合，保證油封在工裝上始終是居中放置（如圖2中2）當然，設計合理的壓裝工裝還必須能夠保證油封壓裝過程中不被壓偏，在設計工裝時還要給工裝添加導向結構。導向結構一般包括導向柱和底座，導向柱與底座的孔要精密配合，底座上的孔與凸臺要有必要的同軸度要求。

綜上所述，工裝設計要注意如圖3所示的幾點。

唇形油封在汽車、工程機械、變速箱、減速機等領域應用廣泛，油封問題導致的泄露故障非常常見，是影響產品質量的大問題。維修人員在對設備進行泄露維修、車間工藝人員在分析油封泄露故障的原因時都可以以本文為參考，從油封儲存、取用、安裝及安裝工裝等方面進行考慮，注意關注與唇形油封相關的各個環節，做到有記錄、可追溯，實現唇形油封的可靠裝配，確保設備的持續、穩定、可靠工作。

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