骨架油封的發展趨勢

1）油封材料

油封由于使用條件苛刻,決定了對橡膠材料要求苛刻,目前使用的油封材料,除普通場合采用丁晴橡膠外,氟橡膠、丙烯酸橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、氫化丁腈橡膠、聚四氟乙烯等特種材料被廣泛采用。國外正積極致力于通過改善合成工藝和后處理技術大幅度提高已有的品種質量,通過化學改性生產特殊性能的橡膠,合成各種性能的生膠滿足不同的使用要求。國際上一些大的油封公司,為提高產品質量,已經建成了自己的特種橡膠的生產工廠。而我國在膠種、品牌上的研究相對較少, 大多數生膠仍依賴于進口。
 

2）膠料配合技術
 

對于配方的研究,除選擇合適的生膠外,新助劑、新的無機填料已大量運用于配方中。為了改善膠料的工藝性能、改善產品的外觀質量,近幾年來國外開發了大量的加工助劑, 以滿足工藝性能要求。 新的無機填料的應用, 改善了膠料物理性能, 降低了膠料成本, 使油封的動態性能得以改善。國外在配合技術的研究上特別注重油封唇口材料與軸的表面接觸狀態, 有了一個技術上的飛躍, 而我國的配合技術多數仍停留在國外六七十年代水平。
 

3）油封結構
 

國外一般采用外露、半外露骨架油封。這類油封定位準確、同軸度高、安裝強度高, 耐熱性好、摩擦生熱少在壓力和震動作用下穩定,節省了膠料,因而有較長的使用壽命和可靠的密封性能。在國外,這種骨架油封的產量約占油封總產量的70%,而我國僅少數的企業能生產這種油封,大部分小企業仍生產內包骨架油封。 另外,各種流體動力油封也是目前油封的發展趨勢。它是在密封唇刻有各種花紋, 根據流體動力學原理設計,其溝槽能將滲漏出的油“泵回”油腔,密封性能高,可適應較大的軸偏心。對于線速度高的密封部位,采用流體動力油封能使泄漏問題得到有效的解決。對于摩擦條件苛刻、生熱大、軸偏心大的工作場合, 流體動力油封更能顯示其優越性。流體動力油封能提高工作可靠性,延長其使用壽命。

例如:前蘇聯采用流體動力油封使丁腈橡膠油封的使用壽命由1000h提高到3000h, 氟膠油封可在200℃溫度下工作6000～8000h。近十年以來,流體動力油封又由原來的斜紋、螺紋狀發展到現在的“八字形”正弦波形、凸臺形、塊狀形、網交叉形、三角形等等。根據不同的工作條件,選擇不同的形狀,可達到良好的回油效果。流體動力油封是高速油封發展的必然趨勢和重要技術途徑。目前國內大部分廠家生產的這種油封,由于回油線的結構參數選取還掌握不好,加工技術水平落后,導致使用效果不好。

近幾年來,國外研制出了聚四氟乙烯油封、復合式外封型油封, 聚四氟乙烯油封適用于高低溫、腐蝕性介質、干摩擦等特殊場合,復合式外封型油封適用于工況條件惡劣的場合,這兩種油封國內尚處于開發階段。另外,在油封結構設計上,國外已采用有限元分析設計,而國內尚未開展此項工作。

4）油封的后處理技術
 

將油封進行化學、物理等表面處理是目前油封技術發展的又一趨勢。它是提高油封的可靠性、延長使用壽命、克服橡膠某些固有性能不足的有效技術途徑。

熱處理：即二次硫化。國外的研究表明,在中性介質、熱空氣中, 對氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等油封進行熱處理,可穩定其物理力學性能,破壞不穩定的交聯結構,消除模壓硫化產生的內應力,降低壓縮永久變形,提高使用壽命。