• 影響油封壽命的幾種因素?,

    2024-07-25
    油封(oil seal)是一般密封件的習慣稱謂,簡單地說就是潤滑油的密封。它是用來封油脂(傳動系統中最常見的液體物質,也泛指一般的液體物質之意)的機械元件,它將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離,不至于讓潤滑油滲漏。靜密封動密封(一般往復運動)用密封件叫油封。

     

    1.運動速度

    運動速度很低(<0.03a/s)時,要考慮設備運行的平穩性和是否出現"爬行"現象,運動速度很高(>0.8a/s)時,起潤滑作用的油膜可能被破壞,油封因得不到很好的潤滑而摩擦發熱,導致壽命大大降低建議聚氨脂或橡塑油封在0.03m/s~0.8a/s速度范圍內工作比較適宜。

    為了確定特定高速骨架油封線速度,您需要考慮以下因素:
    • 油封類型:不同類型的油封具有不同的線速度限制。例如,氟橡膠油封通常能夠承受更高的線速度,而普通橡膠油封則可能限制線速度。
    • 材料:油封的密封唇和支撐結構材料對線速度具有重要影響。高速應用通常需要耐高溫、高速潤滑和低摩擦的材料。
    • 潤滑和冷卻:適當的潤滑和冷卻系統可以幫助提高高速骨架油封的線速度。
    • 工作溫度:高溫條件下,材料的熱穩定性會影響油封的線速度。
    • 軸的表面質量:軸表面的平滑度和質量也會影響油封的線速度。

     

    2. 溫度

    低溫會使聚氨脂或橡塑油封彈性降低,造成泄露,甚至整個油封變得發硬發脆,高溫會使油封體積膨脹、變軟,造成運動時油封摩擦阻力迅速增加和耐壓能力降低,建議聚氮質或橡塑油封連續工作溫度范因-10℃~180℃。

    在正常工作溫度范圍內,油封的壽命可以達到很長時間。但是,如果長時間處于高溫或低溫環境下,油封的壽命將會受到影響。對于高溫環境,油封會更容易失效,同時會增加設備的維修成本。而低溫環境下,油封會變硬,并且失去彈性,導致設備的漏油問題。

    在選擇油封溫度級別時,應注意以下幾點:
    • 根據設備的工作環境選擇適合的油封溫度級別。
    • 避免在高溫或低溫環境下使用普通油封,可以選擇專用高溫或低溫油封。
    • 對于在高溫或低溫環境下長期工作的設備,可以選擇使用耐高溫或耐低溫的油封。
    • 在對設備進行維護和保養時,要及時更換老化和損壞的油封,以確保設備的正常運行。

     

    3. 工作壓力

    油封有最低啟動壓力(minimun service pressure)要求,低壓工作須選用低摩擦性能、啟動阻力小的油封。在2.5MPa以下,聚氨脂油封并不適合:高壓時要考慮油封受壓變形的情況,需用防擠出擋圈,溝槽加工方而也有特殊要求。此外,不同材質的油封具有不同的最佳工作壓力范圍,對于聚氨脂油封的最佳工作壓力范圍為2.5~31.5MPa

    大多數標準油封設計用于非加壓或低壓應用,對于有限尺寸的直徑,壓力可達0.5bar(約7.25psi)。對于500毫米或更大的直徑,壓力為0.1bar(約1.45psi)。

      對于連續壓力高達3psi(0.2bar)或壓力峰值為7psi(0.5bar)(具體取決于軸速度)的應用,可以使用由氟橡膠(FKM)和丁腈橡膠(NBR)等材料制成的密封件

    影響壓力額定值的因素:
    • 材料:密封件的材料對其壓力等級起著重要作用。有些材料可以承受比其他材料更高的壓力。
    • 設計:密封件的設計,包括其形狀和卡緊彈簧的存在,會影響其壓力等級。
    • 操作條件:壓力額定值還取決于操作條件,例如溫度和轉速。

     

    4.工作介質

    除了嚴格按照生產廠家的推薦意見選取工作介質外,保持工作介質的清潔至關承要。油液的老化或污染不僅會使系統中的元件發生故障,加快油封的老化和摩損,而且其中的臟物可能劃傷或嵌入油封,使密封失效。因此,必須定期地檢查油液品質及其清潔度,并按設備的維護規范更換濾油器或油液,在油缸里油液中殘留的空氣經高壓壓縮會產生高溫使油封燒環,甚至炭化。為避免這種情況發生,在液壓系統運行初始時,應進行排氣處理。液壓缸也應在低壓慢速運行數分鐘,確認已排完油液中殘留的空氣,方可正常工作。

     
    5. 側向負載

    活塞上一般必須裝支承環,以保證油缸能承受較大的負載。密封件和支承環起完全不同的作用,密封件不能代替支承環負載。有側向力的液壓缸,必須加承載能力較強的支承環《重載時可用金屬環),以防油封在偏心的條件下工作引起滑露和異樣磨損。

     
    6. 液壓沖擊

    產生液壓沖擊的因素很多,如挖掘機挖斗突然碰到石頭,吊機起吊或放下重物的瞬間,除外在因素外,對于高壓大流量液壓系統,執行元件(液壓缸或液壓馬達等)換向時,如果換向閥性能不太好,很容易產生液壓沖擊。液壓沖擊產生的瞬間高壓可能是系統工作壓力的幾倍,這樣高的壓力在極短時間內會將油封撕裂或將其局部擠入間隙之內,造成嚴重損壞。一般有液壓沖擊的油缸應在活寨桿上安裝緩沖環和擋圈。緩沖環裝在油封的前面吸收大部分沖擊壓力,擋圈防止油封在高壓下擠入間隙,根部被咬壞。
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