骨架油封的發(fā)展趨勢(shì)

1）油封材料

油封由于使用條件苛刻,決定了對(duì)橡膠材料要求苛刻,目前使用的油封材料,除普通場(chǎng)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(guó)外正積極致力于通過改善合成工藝和后處理技術(shù)大幅度提高已有的品種質(zhì)量,通過化學(xué)改性生產(chǎn)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(guó)際上一些大的油封公司,為提高產(chǎn)品質(zhì)量,已經(jīng)建成了自己的特種橡膠的生產(chǎn)工廠。而我國(guó)在膠種、品牌上的研究相對(duì)較少, 大多數(shù)生膠仍依賴于進(jìn)口。
 

2）膠料配合技術(shù)
 

對(duì)于配方的研究,除選擇合適的生膠外,新助劑、新的無(wú)機(jī)填料已大量運(yùn)用于配方中。為了改善膠料的工藝性能、改善產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,近幾年來(lái)國(guó)外開發(fā)了大量的加工助劑, 以滿足工藝性能要求。 新的無(wú)機(jī)填料的應(yīng)用, 改善了膠料物理性能, 降低了膠料成本, 使油封的動(dòng)態(tài)性能得以改善。國(guó)外在配合技術(shù)的研究上特別注重油封唇口材料與軸的表面接觸狀態(tài), 有了一個(gè)技術(shù)上的飛躍, 而我國(guó)的配合技術(shù)多數(shù)仍停留在國(guó)外六七十年代水平。
 

3）油封結(jié)構(gòu)
 

國(guó)外一般采用外露、半外露骨架油封。這類油封定位準(zhǔn)確、同軸度高、安裝強(qiáng)度高, 耐熱性好、摩擦生熱少在壓力和震動(dòng)作用下穩(wěn)定,節(jié)省了膠料,因而有較長(zhǎng)的使用壽命和可靠的密封性能。在國(guó)外,這種骨架油封的產(chǎn)量約占油封總產(chǎn)量的70%,而我國(guó)僅少數(shù)的企業(yè)能生產(chǎn)這種油封,大部分小企業(yè)仍生產(chǎn)內(nèi)包骨架油封。 另外,各種流體動(dòng)力油封也是目前油封的發(fā)展趨勢(shì)。它是在密封唇刻有各種花紋, 根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理設(shè)計(jì),其溝槽能將滲漏出的油“泵回”油腔,密封性能高,可適應(yīng)較大的軸偏心。對(duì)于線速度高的密封部位,采用流體動(dòng)力油封能使泄漏問題得到有效的解決。對(duì)于摩擦條件苛刻、生熱大、軸偏心大的工作場(chǎng)合, 流體動(dòng)力油封更能顯示其優(yōu)越性。流體動(dòng)力油封能提高工作可靠性,延長(zhǎng)其使用壽命。

例如:前蘇聯(lián)采用流體動(dòng)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(lái),流體動(dòng)力油封又由原來(lái)的斜紋、螺紋狀發(fā)展到現(xiàn)在的“八字形”正弦波形、凸臺(tái)形、塊狀形、網(wǎng)交叉形、三角形等等。根據(jù)不同的工作條件,選擇不同的形狀,可達(dá)到良好的回油效果。流體動(dòng)力油封是高速油封發(fā)展的必然趨勢(shì)和重要技術(shù)途徑。目前國(guó)內(nèi)大部分廠家生產(chǎn)的這種油封,由于回油線的結(jié)構(gòu)參數(shù)選取還掌握不好,加工技術(shù)水平落后,導(dǎo)致使用效果不好。

近幾年來(lái),國(guó)外研制出了聚四氟乙烯油封、復(fù)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(zhì)、干摩擦等特殊場(chǎng)合,復(fù)合式外封型油封適用于工況條件惡劣的場(chǎng)合,這兩種油封國(guó)內(nèi)尚處于開發(fā)階段。另外,在油封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,國(guó)外已采用有限元分析設(shè)計(jì),而國(guó)內(nèi)尚未開展此項(xiàng)工作。

4）油封的后處理技術(shù)
 

將油封進(jìn)行化學(xué)、物理等表面處理是目前油封技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)。它是提高油封的可靠性、延長(zhǎng)使用壽命、克服橡膠某些固有性能不足的有效技術(shù)途徑。

熱處理：即二次硫化。國(guó)外的研究表明,在中性介質(zhì)、熱空氣中, 對(duì)氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、硅橡膠等油封進(jìn)行熱處理,可穩(wěn)定其物理力學(xué)性能,破壞不穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu),消除模壓硫化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低壓縮永久變形,提高使用壽命。