(完整版)旋转轴密封方法大全
泵机旋转密封解决方案解析
泵机旋转密封解决方案解析各种工艺工业均依靠众多泵机的可靠运行来维持工厂的生产效率。
要做到这一点，这些泵机必须经过妥善的密封处理，以防工艺流体出现泄漏和污染。
同时，这些泵机还必须能够处理系统混乱、在通常较严苛的条件下运行、容易安装并且在整个使用寿命期限内提供较低的总拥有成本。
机械密封和压紧填料是两种最常见的泵机密封方法。
令人遗憾的是，这两种常见的解决方案均无法满足上述各种要求。
虽然机械密封能够提供足够的密封性能，但容易发生泄漏以及产生隐性成本，并且可能在事先毫无征兆的情况下，出现瞬时故障。
此外，当机械密封出现故障时，它们往往是无法修复的。
由于可能突然出现意想不到的故障这一弱点，许多工厂均备有备用泵，以最大限度地减少业务中断时间。
机械密封可能受到许多不利因素的影响，包括泵轴径向跳动、振动、易磨损和粘性介质、气蚀和空气滞留等。
若不及时纠正，上述任何因素均可能会导致机械密封出现故障（见图1）。
如果泵轴出现过度径向跳动，则需要重新调整或者更换轴承，这两种方法的成本都很高昂。
虽然我们可以安装伸缩接头来抑制振动，但伸缩接头不仅成本昂贵，而且需要投入大量人工。
双机械密封通常在易磨损服务中用于泵机，但工艺介质侵入可能会导致它们出现故障。
双机械密封不应当使用在涉及粘性介质的应用中，也不建议将它们用于可能受到内部气蚀影响的泵机中。
排出空气以及消除工艺流体中夹带的空气气泡均需要改变介质和冲洗水的输送路线，并清洗泵机填料盒。
需要冲洗的机械密封无法承受干燥条件，还可能受到损害其表面的颗粒物质所造成的污染。
大多数机械密封都是整体式的，因此，安装这些机械密封时需要将泵机关闭，并将泵机拆开。
此外，这些复杂密封的安装通常还需要生产商提供现场技术支持。
压紧填料在机械密封出现之前，最常见的泵机密封方法是采用压紧填料。
压紧填料目前仍在使用，但与机械密封一样，压紧填料具有许多缺点，其中最显着的缺点就是过量的水消耗。
值得注意的是，一些压紧填料用户似乎更关心如何分流泄漏，而不是阻止泄漏。
电动驱动系统高速轴旋转密封解决方案
PTFE冗余设计 优势： 高速密封能力(劢态跟随性相较传统油封要好，偏心鲁棒性要优） 优异的耐化学性 成本较传统类型，成本会高些。 劣势： 反向旋转能力差 EOL空气泄漏量要求
NO.305
1.概述
电驱系统单元或减速箱在新能源车型中是必不可少的一部分， 这主要取决于为了使驱劢电机发挥更高效的效率Map，故需减速 箱可能提供较大范围的速比，以使整个电驱系统的效率最大化， 降低整车电耗及提高整车续航里程。为此整个行业都在为提高续 航里程奋斗（主要在以下几点考虑：电池的功率密度、低滚劢轮 胎、低滚轮毂轴承、风阻系数、超低粘度润滑油、高效电驱系统、 整车车身刚性、整车轻量化（以新材料引用较为突出）），以传 统车为例，降低100kg的重量，整车的油耗可降低0.6L/km。
油封外形及劢态油封泵吸原理
单从油封设计本身来看，基本符合油封设计过程设计考量 点，可实现油封本身的功能。当然仅仅从仿真测试案例是无问题， 但这种类型的零件仅仅从仿真测试确认有无问题，还是比较单一， 需要从整体测试、台架测试、工程化制造等几个方面迚行衡量， 才能得到较为满意的答案。
泵吸 功能
7.材料特性及温度适用范围
0
90
13300 125
-5500 125
00:01:00 -3000 125
04:00:0 0
0
总测试时 240:00:
长
00
环境温 度
03:00:00 03:55:00 240:00:00
13300 140
0
环境温 度
常用旋转密封件的选型与应用
（该装配方法适用所有骨架油封）
"
旋转轴唇形密封件使用注意事项
硅橡胶， 工作温 （)） 高 温 场 合 流 体 选 用 氟 、
度 !)!$< ， 建议用改性聚四氟乙烯 （8’9: ） 材料油 封， 润滑条件不好场合也建议用改性 8’9: 油封。 液压马达须选用耐压、 骨架外包 （# ） 液 压 泵 、 橡胶型油封。 （%）轴旋转线速度 "(++ , - 时， 可用丁腈橡胶
参 考场合 （如： 旋转接头） ， 它有孔用、 轴用两种密封形式。安 装同格来圈、 斯特封。旋转线速度最高可达 )*$+ , -， 工作压力最高可达 %$./0。
!
常用旋转轴唇形密封件的材质及其性能
一般旋转轴唇形密封件的主材料为橡胶 （有的
含夹织纤维） ， 骨架为薄碳钢板或不锈钢板， 自紧弹 ，须防腐蚀时可用 簧 为 磷 化 12# 弹 簧 钢 （ 标 准 ） 3454%$# 不锈钢。 橡胶： 氟、 硅橡胶的应用扩大 !温 度 适 应 范 围 较 宽 ，
无骨架油封一般用于大型、重型的旋转轴上， 以密封油、 脂、 水等各种流体。由于该型油封的肩部 无骨架较软， 一般为橡胶夹织物， 唇部为聚四氟乙 烯 I 橡胶，故该型油封唇口比普通油封许用线速度 更高， 但安装时须在其肩部加上函盖， 用螺钉使之 与腔体连接。 （如图 (）
（加涵盖安装） 图 ( 无骨架油封
们常常混肴它的这种从属关系， 误以为动密封就是 滑动密封 （滑动密封包含轴用密封、 孔用密封） 。旋 转轴唇形密封不仅仅用于液压与气动， 还能用于润 等。 滑系统 （如： 钢厂轧辊） 和轴承防尘 （如： H 形环）
!
旋转轴唇形密封件的分类
动密封件按其功能可分为旋转轴唇形密封件
旋转接头的结构和工作原理（图解一）
旋转接头的结构和⼯作原理（图解⼀）旋转接头的结构和⼯作原理（图解⼀）机械密封结构旋转接头(简称旋转接头)的⼯作原理，是通过轴向⼒将动环压在补偿静环或游动环上，或者反过来将补偿静环或浮动环(中间环)压在⾮补偿的动环上，使其保持密封。
动环(空⼼轴)和壳体、端盖、底盖之间的轴向不密封通路靠O形圈和各种断⾯的弹性密封圈等加以密封，其结构见图2-4、2-5和2-6。
在⼀般情况下，每种旋转接头都是由固定、浮动或游动的径向密封元件和旋转的动环(空⼼轴，球⾯弹簧座等)以及轴向密封元件⼀起构成的。
它具有密封⾯加⼯精确、费⽤少和消除空⼼轴磨损的优点。
为了调整和补偿摩擦副本⾝的轴向热膨胀以及摩擦剐端⾯，球⾯的磨损⽽造成的不良状态，旋转接头内⾄少要包含⼀个弹性元件，例如，弹簧、波纹管。
图2-1为球⾯或球⾯和端⾯组合型密封结构，双向内管旋转式旋转接头。
为什么把密封⾯做成球⾯?这是因为球⾯摩擦运动副结构在间隙允许的范围内⾃由度较多，能适应配⽤设备的强烈振动和摇摆。
从图2-1中看出，动环是固定于外管2上的球⾯体4和由它带动⼀起旋转并能轴向移动的球⾯弹簧座17；补偿环是两个静⽌或游动的凹形环3、5是⽆油滑动轴承。
这⼀结构有六个密封点(⾯)，即a、b、c、d、e、f。
a、b点(⾯)相对转动密封，，是靠弹簧18和被密封的流体压⼒在相对运动的球⾯体(动环)4和17(球⾯弹簧座)与补偿环(静环或游动环)3接触⾯(球⾯)上产⽣⼀合适的压紧⼒，使这两个光洁的球⾯紧密贴合⽽达到密封的⽬的。
两球⾯之所以必须光洁，零件的同⼼度，球⾯度要求较⾼，是为了给球⾯创造完全或接近完全贴合和压紧⼒均匀的条件。
c、d点(⾯)，是两个端⾯密封。
当配⽤设备振动和摇摆不⼤，压紧⼒合适时，两个补偿环3⼀般处于静⽌状态，属于静密封情况。
当配⽤设备振动和摇摆强烈，压紧⼒较⼤时，由于补偿环3的外径与壳体6的内径之间因留有较⼤的间隙，它将随球⾯体(动环)4和17不·同步地在相应的端⾯上作相对游动，但相匹配的接触端⾯必须光洁、平直。
橡塑组合型唇形旋转轴密封简介
口和轴的接触宽度 、轴表面线速度成正比 , 与唇口与
轴之间间隙大小的平方成反比 。另外还与螺纹结构
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(螺旋角 , 螺距等) 因素有关 。这种密封称之为动力 型密封 。由于动压力的形成 , 使唇口具有向内的吸引 力 , 阻止内部流体减流 , 实现了密封功能 。
能 。当静态时 , 由于氟橡胶的高弹性 , 抱在轴表面阻 止静态流体渗出 , 压力越高 , 抱得越紧 。保证了良好 的静态密封特性 。另外 , 由于氟胶包在 PTFE 唇口外 周 , 使它具有很好的 “追随性”, 适应轴的高偏心运 转。
种密封的温度测量 。
图 3 二种密封摩擦力矩
图 4 二种密封的温度测量
2 聚四氟乙烯 ( PTFE) 密封的发展
聚四氟乙烯 ( 简称 PTFE) 某些性能远比橡胶优
2003 年第 5 期
越 , 它的工作温度为 - 200 ～ + 260 ℃, 耐腐蚀性极 强 , 又具有相当低的摩擦系数 ( 仅 0102 , 为橡胶的 1/ 40) 。该材料采用填充改性后 , 具有极高的耐磨性 和极好的自润滑性能 。它的缺点是缺乏高弹性 , 生产 工艺复杂 , 成本较高 。
第一道唇口是采用氟橡胶做的低摩擦密封 , 第二
道是内壁刻有动力螺纹槽的宽度唇口 PTFE 密封 , 它
的螺纹槽截面又大又粗 , 具有良好的抗堵功能 , 具有
强的排屑能力 。氟胶唇口内壁也刻有浅的斜槽 , 具有
一定的动力功能 。由于它摩擦扭矩低 , 唇口受油破坏
性弱 。后面的 PTFE 唇口吸入大量的外界空气降低唇
车氏 密封滑环是用机加工方式车削而成的 , 便 于针对一些使用工况很特殊的组织密封 ( 如超高压 、 超高速 、工作温差大 、振摆较大) , 有侧重地进行设 计 、加工 , 如选择适用的 ( PTFE) 材料 , 设计合理的 几何形状 、几何尺寸 ( 根据工况设计初始压力 Po , 计算其摩擦力 “ T”或调整其弹性模量 “ E”) , 以达 到理想的密封效果 。车氏 密封可以根据不同用户的 特殊要求 , 设计制造各种非标密封件 , 这也是车氏 密封的优点之一 。
机械旋转密封的原理与结构
机械旋转密封的原理与结构有三个油口和车间管路相连接，分别是A口、B口、和Y口中。
三个油口与旋转接头的外壳是静连接的。
外壳和开卷机或卷取机是保持相对不转动的。
心轴的直径小于外壳的直径，其间隙与一般液压缸的缸筒与活塞之间的间隙相当。
由于安装的原因使旋转接头在旋转过程中会产生摆动，两个轴承用于承受外壳摆动时产生的轴向力，并使心轴与外壳之间保持间隙。
旋转密封的材料为耐磨的复合材料或金属材料，旋转密封安装心轴与外壳之间。
旋转密封能承受高压，通常能达到200bar，材料较硬，密封性能不好。
油封是骨架唇形密封，不能承受过高的压力，通常不能超过3bar，但是其在低压高速情况下有很好的密封性，其作用是封闭来自旋转密封的泄漏油。
泄漏油必须在很低压力的情况下被排回油箱中，以保护油封不被损坏。
在泄漏油管上不能安装过滤器。
旋转接头通过最右端的法兰与涨缩缸把合在一起，旋转接头的油口与液压缸的油口对接。
旋转接头的旋转密封主要有两类，复合材料密封和机械密封。
复合材料密封的密封性能相对要好一些，用在液压缸有中间定位的场合。
使用复合材料密封的旋转接头由于密封本身的尺寸较小，可以使旋转接头制作的更加紧凑小巧。
复合材料密封本身的成本也要比机械密封便宜很多。
复合材料旋转密封由两部份组成，由一个PTFE材质的外环和一个NBR材质的O 形圈组合而成。
O形圈起到支承外环的作用，使整个旋转密封更容易安装。
外环与旋转接头的外壳之间滑动。
机械密封在理论上可以实现无接触滑动，可以达到很长的寿命。
机械密封的制作比较复杂，精度要求也比较高，相对较贵。
目前采用机械密封的旋转接头国内还没有生产。
下图是德国GAT公司的产品内部结构示意图。
介质从外壳＞部件1＞部件3＞心轴＞液压缸。
机械旋转密封套在心轴上，心轴与旋转接头之间的密封用的是上面提到复合材料旋转密封，当机械旋转密封卡死时，机械旋转密封与心轴之间可以存在相对转动，复合材料旋转密封启着保险作用，机械旋转密封与外壳之间的配合与密封也是通过复合材料旋转密封实现的。
旋转油封工作原理
旋转油封工作原理旋转油封是一种常用于机械设备中的密封装置，其工作原理是通过旋转油封的结构和材料特性，阻止液体或气体泄漏或进入机械设备的方法。
旋转油封主要由旋转部件、密封环、弹簧和静止部件组成，下面将详细介绍旋转油封的工作原理。
旋转油封的结构包括内环、外环和密封唇。
内环固定在旋转轴上，外环固定在机械设备上，并且内环和外环之间通过密封唇密封紧密贴合。
当机械设备开始旋转时，旋转轴转动，内环也会随之旋转，而密封唇会与旋转轴紧密接触避免泄漏。
旋转油封能够起到密封作用的原因主要有以下几点：弹簧力、摩擦力和润滑作用。
首先，弹簧力是旋转油封中起关键作用的要素之一。
油封中的弹簧通常位于密封唇后部，既不与液体或气体接触，也不受摩擦和磨损影响。
弹簧会保持一定的压力，使得密封唇与旋转轴始终保持接触状态，从而防止液体或气体泄漏。
同时，弹簧力还能调整密封唇与旋转轴之间的接触压力，以适应不同工作环境的需求。
其次，摩擦力也是旋转油封的工作原理之一。
当机械设备运转时，旋转轴会在旋转油封上形成一定的摩擦力，这种摩擦力是由旋转轴表面和密封唇之间的接触所引起的。
摩擦力可以使密封唇更加紧密地贴合在旋转轴上，从而起到防止液体或气体泄漏的作用。
最后，润滑作用也是旋转油封工作原理的重要组成部分。
通过在密封唇上涂抹一层特殊润滑液（通常是机油、油脂等），可以减小摩擦和磨损，改善密封唇与旋转轴之间的接触情况。
润滑作用可以降低密封唇的温度，减少摩擦产生的热量，从而提高密封唇的寿命和密封效果。
总结起来，旋转油封通过上述工作原理来实现密封效果。
在机械设备工作时，旋转油封的弹簧力、摩擦力和润滑作用共同发挥作用，阻止液体或气体从旋转轴外泄漏或进入机械设备内部。
旋转油封的工作原理不仅简单而且高效，广泛应用于汽车、船舶、机床等多个行业领域中。
旋转密封圈的安装方法
旋转密封圈的安装方法
1. 准备工具和材料：旋转密封圈、润滑剂、清洁布、润滑油。
2. 清洗轴承：确保轴承表面干净，使用清洁布擦拭轴承表面，确保没有油脂或杂质。
3. 涂抹润滑剂：在轴承表面涂抹润滑剂，以便旋转密封圈顺利安装。
4. 安装密封圈：将旋转密封圈轻轻地滑入轴承上，确保密封圈与轴承相切，同时保持密封圈的平直，不要使其弯曲。
5. 涂抹润滑油：在密封圈上涂上适量的润滑油，确保旋转密封圈顺利运转。
6. 检查密封效果：在安装完毕后，可以使用水或其他液体进行测试，以确保旋转密封圈效果良好。
注意事项：
安装密封圈时，要避免弯曲或扭曲，以免影响密封效果。
润滑剂要涂抹均匀，以免影响密封效果。
在使用润滑油时，要注意用量，过量使用会影响密封效果。
在测试旋转密封圈的效果时，要注意安全，避免液体滴落。
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旋转轴密封方法
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为了防止机械设备箱体内的油液往外泄漏和外部杂质侵入箱体内，在农机上广泛使用油封对旋转轴进行动密封，这种动密封件包括橡胶油封和O型密封圈两类，其中橡胶油封由耐油橡胶、钢皮骨架以及螺旋弹簧等3部分组成。
1．旋转轴动密封的工作原理
所谓“动密封”，是指在传动轴旋转的状态下，阻止箱体内外油液沟通的效果。
油封动密封的原理是:在自由状态下，油封唇口的内径比轴颈的外径小，即使无弹簧收紧，也对轴颈外表面形成一定的径向压力。
当轴旋转时，在油封唇口与轴颈之间形成一条0.3～0.5mm宽的密封带，在该环形密封带内保持一层厚约0.003mm的油膜。
这层油膜使油封唇口与轴颈表面之间在接近“液体摩擦”的条件下工作，起到润滑轴颈、减少油封唇口磨损的作用。
唇口与轴颈之间保持薄而均匀的油膜，是油封工作的最佳状态。
在这种情况下，会有极微量的油液渗出，使唇口外侧的轴颈湿润，这虽然在外观上会染尘，但却是油封工作良好的标志，不可视为故障。
随着油封唇口的磨损，其内径变得比轴颈的外径大，靠自紧弹簧的弹力不足以对轴颈表面形成一定的压力，此时油膜厚度增加，油液的渗漏量会逐渐增多，最终造成密封失效。
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