泰興減速機2018年9月25日訊  浮動油封誕生于上世紀五十年代后期，最初用來取代推土機底盤上的橡膠油封。原用的橡膠油封因為泥沙的浸泡、磨損和腐蝕，損壞的非?？?。而浮動油封是針對這樣惡劣的工作環(huán)境而設(shè)計的一種結(jié)構(gòu)緊湊的機械密封裝置，能夠在防止?jié)櫥屯庑沟耐瑫r阻止外部泥水、沙土等污染物侵入設(shè)備內(nèi)部。其結(jié)構(gòu)簡單，耐污、耐磨、耐振動、竄動、擺動和沖擊，工作可靠，使用壽命長，維護方便，現(xiàn)在已廣泛使用在各種工程機械及礦山機械上。

可用于：滾筒、齒輪減速、履帶式車輛的前怠輪及后驅(qū)動；輪式拖拉機、分級機、鏟機、耕地機、挖溝機及平土機；越野卡車、鉆機、液壓挖掘機、輸送機、混凝土攪拌機、瀝青廠、采礦設(shè)備、破碎機械、割草機及干草打包機。

浮動油封的結(jié)構(gòu)一般由一對耐磨的金屬環(huán)——浮封環(huán)和一對橡膠圈組成，裝配在專用密封腔體——浮封座內(nèi)使用。浮封環(huán)是動密封的主體元件，相互對合并相對旋轉(zhuǎn)摩擦。橡膠圈裝配與浮封環(huán)背部與浮封座之間，將浮封環(huán)精確定位在浮封座內(nèi)。橡膠圈不僅為輔助靜密封元件，而且對浮封環(huán)產(chǎn)生軸向和徑向的作用力。徑向作用力起到向浮封環(huán)傳遞扭矩的作用，軸向作用力對浮封環(huán)提供必須的密封補償力，由于其彈性補償范圍大，可以忽略一定的裝配誤差，在設(shè)備發(fā)生振動、竄動、擺動時，能保持金屬環(huán)密封面的有效貼合，達到浮動密封的效果。

浮動油封常見的設(shè)計結(jié)構(gòu)有 A 型和 B 型，以及其它特殊設(shè)計。

A 型浮動油封應(yīng)用最為廣泛，各種工程機械行走機構(gòu)的驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪、鏈托輪、以及車輪輪轂、減速機、螺桿輸送機構(gòu)等旋轉(zhuǎn)密封處都可以使用。它由一對錐形浮封環(huán)和一對 O 型圈組成，裝配在內(nèi)腔也呈錐面的浮封座里。浮動油封壓緊時，根據(jù)安裝間隙 A的不同，O 型圈壓縮量隨之變化，浮封環(huán)密封面的接觸比壓也相應(yīng)變化，以適應(yīng)不同密封環(huán)境的需要。

浮封環(huán)背部錐面角度一般為 15°或 20°設(shè)計，針對不同使用需要也有 8°或其他角度的設(shè)計。15°或 20°的設(shè)計可以使浮封環(huán)密封面獲得較大的接觸比壓，以應(yīng)對較高的內(nèi)部操作壓力以及阻止外界污染物侵入。8°的設(shè)計可以使浮封環(huán)密封面獲得比較均勻的接觸比壓，適應(yīng)于存在外部壓力及振動的工況。與浮封環(huán)對應(yīng)，浮封座內(nèi)腔錐面角度一般為 10°設(shè)計，也有 12°、15°等其他角度的設(shè)計。合理的設(shè)計可以使裝配好的浮動油封在保證要求的安裝間隙 A 的條件下，浮封環(huán)密封面接觸比壓達到 0.4~0.6MPa 之間，適用與大多數(shù)場合的應(yīng)用。并且過大的接觸比壓達，會導(dǎo)致浮封環(huán)密封面過度發(fā)熱并燒傷，甚至燒壞與之接觸的橡膠 O 型圈。為保證壓縮的橡膠 O 型圈能傳遞足夠的扭矩而不打滑，需要浮封環(huán)的背錐面與浮封座的內(nèi)錐面有較大的表面粗糙度，一般要求達到 Ra6.3~12.5μm。A 型浮動油封的浮封座有時因為難于加工，可以使用配套的成型座套。

浮封環(huán)密封面的設(shè)計分為平面型和球面型。

平面型較為通用。球面型分為單球面和雙球面兩種。球面型密封面特點是接觸時可確保形成閉合的圓形密封線。實際在軸向力的作用下，浮封環(huán)發(fā)生輕微形變，接觸區(qū)域形成很窄的環(huán)面，密封可靠性高，散熱性能好。并隨磨損程度的加大，浮封環(huán)繼續(xù)變形，使接觸面不斷向內(nèi)側(cè)偏移，直到抵達密封面內(nèi)徑，延長了浮封環(huán)的使用壽命。浮封環(huán)從密封面到內(nèi)徑的區(qū)域一般采用階梯式、內(nèi)錐面（斜面）或內(nèi)球面式設(shè)計。內(nèi)錐面（斜面）或內(nèi)球面式設(shè)計的好處是使?jié)櫥屯ㄟ^離心力和毛細作用，進入密封面，保證密封面的充分潤滑和冷卻。對于整體硬化的浮封環(huán)，理論上接觸密封面可以一直向內(nèi)偏移至浮封環(huán)內(nèi)徑處。

B 型浮動油封是針對高負載設(shè)備設(shè)計的，常用于各種重型采礦設(shè)備易發(fā)生較大振竄、沖擊的部位，如采煤設(shè)備搖臂、鏈輪、減速機等。它由一對截面為 L 形的浮封環(huán)和一對膠圈（橡膠碟形彈簧）組成，裝配在 L 形浮封座內(nèi)，原理與 A 型相似。由于膠圈的變形能力大于 O 型圈，因此可以提供更大的浮動范圍。另外 L 形浮封座也易于加工，B 型浮動油封的裝配也較為方便。

其它特殊設(shè)計的浮動油封原理也基本與 A 型相同，只是針對不同用途而專門設(shè)計。

浮動油封浮封環(huán)的金屬材料主要有以軸承鋼為代表的碳素鋼、鑄鐵、鎳鉻合金鑄鐵、高鉻鉬合金、鎢鉻鈷合金硬質(zhì)合金鑄鐵、鎳基合金等等。適當增加鉻、鉬、鎳等元素可有效提高合金的強度、耐磨性能與耐腐蝕性能，但同時也增加了原料的成本。可以根據(jù)現(xiàn)場實際使用設(shè)備的溫度、轉(zhuǎn)速、腐蝕情況、維護要求選擇最合適的材料。

常用的原料制作工藝主要有鍛造和鑄造兩種，也有采取粉末熱鍛進行制造的。其中鍛造有模鍛、碾鍛等，一般用來制造軸承鋼等碳素合金結(jié)構(gòu)鋼原料，速度快成本低。鑄造常用熔模鑄造、殼型鑄造、壓力鑄造等方法。

浮封環(huán)密封面表面硬度要求較高，一般達到 HRC58 以上，最高可到 HRC72。為使金屬材料達到較高硬度，提高耐磨的性能，對于多數(shù)材料，浮封環(huán)還需要進行整體淬火硬化處理或密封面表面硬化處理。表面硬化處理一般采用感應(yīng)淬火、另外也有氮化、或等離子弧粉末噴焊、激光淬火等。相比整體淬火，表面硬化處理可以使金屬環(huán)熱變形量達到最小。

浮封環(huán)密封面表面粗糙度對耐磨能力有很大影響，一般要求≤Ra0.2μm?？刹捎闷矫婊蚯蛎嫜心ミ_到。后來的研究表明在邊界潤滑條件下，表面細微織構(gòu)能夠為潤滑油提供存儲空間，更有利于密封面油膜的形成，起到減磨效果。因此鑄造和粉末熱鍛生產(chǎn)出的材料本身具有均勻分散的微孔結(jié)構(gòu)，適用較高的線速度，擁有較長的使用壽命。也有采用電化學(xué)腐蝕鈍化等其他工藝制造表面細微織構(gòu)，以達到延長浮封環(huán)使用壽命的目的。

浮動油封不同材質(zhì)不同硬度的橡膠圈，其物理化學(xué)性能都不同，需要根據(jù)應(yīng)用場合的溫度、密封介質(zhì)、環(huán)境腐蝕情況以及設(shè)備運行工況進行選擇。大多數(shù)場合可以使用丁腈橡膠、也可以選擇低溫丁腈橡膠、氟橡膠、氫化丁腈橡膠、硅橡膠等。硬度與橡膠材質(zhì)的物理性能有密切關(guān)系，一般硬度越高的材料，彈性模量越大、抗拉強度越大、拉斷伸長率越小。常選擇 ShoreA50~70 這類硬度較低的橡膠材料，便于安裝調(diào)整準確，可以獲得較好的浮動性能。