骨架油封比較簡單,一般有三部分組成:油封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。通常,在自由狀態(tài)下的骨架油封,其內(nèi)徑比軸徑小,即具有一定的“過盈量”。因此,當(dāng)油封裝入油封座和軸上之后,油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后,該壓力會迅速減小乃至消失,因而,加上彈簧可以隨時(shí)補(bǔ)償油封自緊力。
由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜,此油膜具有流體潤滑特性。在液體表面張力的作用下,油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個(gè)新月面,防止了工作介質(zhì)的泄漏,從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的密封。油封的密封能力,取決于密封面油膜的厚度,厚度過大,油封泄漏;厚度過小,可能發(fā)生干摩擦,引起油封和軸磨損;密封唇與軸之間沒有油膜,則易引起發(fā)熱、磨損。
因此,在安裝時(shí),必須在密封圈上涂些油,同時(shí)保證骨架油封與軸心線垂直,若不垂直,油封的密封唇會把潤滑油從軸上排干,也會導(dǎo)致密封唇的過度磨損。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,殼體內(nèi)的潤滑劑微微滲出一點(diǎn),以達(dá)到在密封面處形成油膜的狀態(tài)為理想。
由于運(yùn)動期間的間隙,高速旋轉(zhuǎn)軸具有大量的軸向跳動。例如,如果減速箱的軸未正確調(diào)節(jié),則一個(gè)軸竄量很大,并且軸的高速運(yùn)動將加劇唇部的磨損。
不同的溫差會導(dǎo)致油封,骨架的膨脹或收縮。鑒于金屬和橡膠的膨脹系數(shù)不同,膨脹量在一定溫度下會發(fā)生變化。大多數(shù)油封都有彈簧圈。鑒于它是由細(xì)金屬制成的,因此由溫度造成膨脹非常顯明,并且伸長后彈簧圈的張力變小,這可能導(dǎo)致唇壓不足發(fā)生泄漏。
聚氨酯油封由異qin酸酯(單體)與羥基化合物聚合而成。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基,不溶于非極性基團(tuán),聚氨酯油封具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和粘合性。聚氨酯油封用不同原料可制得適應(yīng)較寬溫度范圍(-50~150℃)的材料,包括彈性體、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解,亦不耐堿性介質(zhì)。
聚合方法隨材料性質(zhì)而不同。合成彈性體時(shí)先制備低分子量二元醇,再與過量芳族異qin酸酯反應(yīng),生成異qin酸酯為端基的預(yù)聚物,再同丁er醇擴(kuò)鏈,得到熱塑彈性體;若用芳族二胺擴(kuò)鏈并進(jìn)一步交聯(lián),聚氨酯油封得到澆鑄型彈性體。預(yù)聚物用肼或二元胺擴(kuò)鏈,得到彈性纖維;異qin酸酯過量較多的預(yù)聚體與催化劑、發(fā)泡劑混合,可直接得到硬質(zhì)泡沫塑料。如將單體、聚醚、水、催化劑等混合,一步反應(yīng)即可得到軟質(zhì)泡沫塑料。單體與多元醇在溶液中反應(yīng),可得到涂料;膠粘劑則以多異qin酸酯單體和低分子量聚酯或聚醚在使用時(shí)混合并進(jìn)行反應(yīng)。
安裝骨架油封時(shí),為防止油封唇121被拉伸變形或刮擦損壞,須采用安裝工具。若無此工具,可用下法進(jìn)行安裝:先在軸頸乃至軸頭部位,卷上一層透明的硬塑料膜(俗稱玻璃紙),在其表面抹上少許機(jī)油,將油封套進(jìn)裹著塑料膜的軸頭,均勻用力將油封慢慢推壓至軸頸,然后將塑料膜抽出。注意:不可將唇口的方向裝錯(cuò),應(yīng)使其朝向貯有油液的內(nèi)側(cè),有商標(biāo)、規(guī)格的一面朝向外側(cè)。因?yàn)榇?:3只能單向密封,若油封裝反,勢必造成油液滲漏,密封作用減弱或失效。要避免將油封裝歪或用錘棒等工具在油封表面亂敲猛打,否則容易使油封造成傷損。
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