1、常用密封知識一、密封的分類、結構及工作原理（一）密封的基本類型：密封可分為靜密封和動密封兩大類。結合面靜止的密封稱為靜密封，結合面產生相對運動的密封稱為動密封；靜密封主要有墊密封、膠（或帶）密封和接觸密封三大類；動密封可分為旋轉密封和往復密封兩種基本類型。按密封件與其作相對運動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；一般來說，接觸式密封的密封性好，但受密封面摩擦磨損限制，僅適用于密封面線速度較低的場合，非接觸式密封的密封性較差，適用于線速度較高的場合，在接觸式密封中，按密封件的接觸位置又可分為圓周（徑向）密封和端面（軸向）密封。非接觸動密封有迷宮密封和動力密封等。前者是利用流體在間隙

2、內的節流效應限制泄漏，泄漏量較大，通常用在級間密封等密封性要求不高的場合。動力密封有離心密封、浮環密封、螺旋密封等，是靠動力元件產生壓力抵消密封部位兩側壓力差以克服泄漏，它有很高的密封性，但能耗大，且難以獲得高壓力。非接觸式密封由于密封面不直接接觸，起動功率小，壽命長，如果設計得合理，泄漏量也不會太大，但這類密封是利用流體力學的平衡狀態而工作的，如果運轉條件發生變化，就會引起泄漏量很大的波動；而且市場上不能直接購到這類密封件，基本上都由用戶自行設計。（二）密封的分類：按密封的安裝或工作狀態，密封可分為以下幾種：1 .擠壓密封：O型密封圈、“D”型密封圈、“X”型密封圈、矩形密封圈、其他截面形狀

3、。2 .旋轉軸唇形密封：內包骨架型、外露骨架型、裝配型、組合型。3 .往復運動密封圈：Y型密封圈、U型密封圈、V型密封圈、J型密封圈、L型密封圈、蕾形密封圈、鼓形密封圈、山形密封圈、活塞環密封、組合密封圈（V形組合圈、格萊圈、多件組合結構密封）。4 .密封膠：粘著型、可剝型。5 .填料密封：墊片、填料函。（三）密封的基本結構及工作原理：1 .靜密封主要是廣泛應用于端面密封，如管道、泵、閥等法蘭連接處各種殼體接合面的各種截面形狀的擠壓型墊片密封，以及帶、膠等填隙型密封。優先選用：“O型密封圈、O型密封圈、矩形密封圈、密封膠、墊片等。2 .旋轉動密封主要是用于旋轉軸的唇形密封，通常亦稱為油封。一般

4、由橡膠材料、金屬骨架、金屬彈簧組成。金屬彈簧通過具有柔性的唇部刃口施加給旋轉軸以徑向力，防止潤滑介質沿軸向外泄漏及外部的灰塵、雜質等浸入。具有所需空間小、易裝卸、密封效果好等優點。不足之處是耐壓力范圍有限，高壓、高速油封設計生產技術難度高。3 .往復動密封：以油缸的活塞和活塞桿密封中Y型密封圈為典型代表。密封件唇部的過盈量設計使其獲得初始密封效果。一般采用O形密封圈、Y形圈、V形圈、蕾形密封圈、鼓形圈、山形圈。二、O型密封圈知識（一）O型密封圈表示方法：（常用的共有3個標準）1, 1976年頒發的GB1235-76國家標準，是目前廣泛應用的標準，規定O型圈的截面直徑為：1.9,2.4,3,1,

5、3,5,5,7,8.6計六種，標注為公稱外徑X截面直徑。2, 1982年、1992年、2005年頒發的GB3452.1,都引用的是國際標準，規定O型圈的截面直徑為：1.8,2,65,3.55,5.3,7.0計五種，標記為公稱內徑X截面直徑。3, 2006年頒發的JB/T7757.1,規定“O型圈的截面直徑為：1.6,1.8,2,1,2.65,3.1,3,55,4.1,4,3,5,3,5,7,6,4,7,0,8.4,10.0計14種，標記為公稱內徑x截面直徑。（二）O型圈適用范圍及優點：“O型密封圈適用于裝在各種機械設備上，在規定的溫度、壓力、以及不同的液體和氣體介質中，用于靜止或運動狀態下起密

6、封作用。在機床、船舶、汽車、航空航天設備、冶金機械、化工機械、工程機械、建筑機械、礦山機械、石油機械、塑料機械、農業機械、以及各類儀器儀表上，大量應用著各種類型的密封元件。“O型密封圈主要用于靜密封和往復運動密封。用于旋轉運動密封時，僅限于低速回轉密封裝置。O型密封圈一般安裝在外圓或內圓上截面為矩形的溝梢內起密封作用。“O型密封圈在耐油、酸堿、磨、化學侵蝕等環境依然起到良好密封、減震作用。因此，O型密封圈是液壓與氣壓傳動系統中使用最廣泛的一種密封件。“O型密封圈與其他型式密封圈比較，具有以下優點：1 .適合多種密封形式：靜態密封、動態密封。2 .適合各種用途材料，尺寸和溝梢都已標準化，互換性強

7、。3 .適合多種運動方式：旋轉運動、軸向往復運動或組合運動（例如旋轉往復組合運動）。4 .適合多種不同的密封介質：油、水、氣、化學介質或其它混合介質。通過選用合適的橡膠材料和適當的配方設計，實現對油、水、空氣、煤氣及各種化學介質有效的密封作用。溫度使用范圍廣（60C+220C）,固定使用時壓力可達150MPa（與補強環并用）。5.設計簡單，結構小巧，裝拆方便。“O形密封圈斷面結構極其簡單，且有自密封作用，密封性能可靠6 .由于O形圈本身及安裝部位結構都極其簡單，且已形成標準化，因此安裝更換都非常容易。7 .材料品種多。可以根據不同的流體進行選擇：有丁睛橡膠（NRB、氟橡膠（FKM、硅橡膠（VM

8、Q、乙丙橡膠（EPDM氯丁橡膠（CR、丁基橡膠（BU、聚四氟乙烯（PTFE、天然橡膠（NR等。8 .成本低廉。9 .動摩擦阻力比較小。（三）O形密封圈的安裝1 .消除O形圈安裝時進出入通道上零件各處的毛刺；2 .采用導引工具；3 .防止O形密封圈裝于安裝梢后產生扭轉變形。（四）O型圈的存放1 .O形密封圈應避免存放在陽光直射、O濕及空氣不流通的地方，存放O形密封圈的適宜溫度為020度，適宜的空氣濕度為70%以上。另外，還應避免輻射、煙霧、昆蟲、嚙齒類生物、灰塵、砂粒、機械損傷等破壞。2 .O形密封圈存放處必須距熱源1米以上，不允許同酸、堿、溶劑及油脂等液體、氣體接觸。存放時不允許使用任何產生臭

9、氧的裝置。3 .不允許受壓、拉伸或其他變形形式，不允許用細繩，鐵絲等將制品穿栓懸掛起來。4 .O形密封圈一般用塑料袋裝，有效保管期為23年。（五）O形密封圈的擠出現象當壓力較高間隙較大時，O形密封圈可能被流體壓力擠入密封間隙，設計時應注意壓力、間隙、”O形密封圈硬度、”O形密封圈斷面直徑這幾個因素的匹配,必要時在兩側可增加聚四氟乙烯擋圈。（六）高壓膠管用O形密封圈規格（GB123576）膠管規格公稱尺寸實際內徑尺寸06.311X1.97.7X1.912.5161925031.5131518202430381.99.71.9X2.410.6X2.42.42.42.43.13.513.615.61

10、9.624.529.52.42.42.43.13.5實際外徑比公稱外徑大一點，如7.7+2X1.9=11.511,這0.5mm就是“O形密封圈受預壓縮的一部分。三、油封油封是一般密封件的習慣稱謂，簡單的說就是潤滑油的密封。一般分為單體型和組裝型，組裝型是骨架與唇口材料可以自由組合，一般用于特殊油封。油封是用來封油（油是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。從油封的密封作用、特點、結構類型、工作狀態和密封機理等可以分成多種形式和不同叫法，但習慣上一般將旋轉軸唇形密封圈叫油封，靜密封和動密封（一般往復運動）

11、用密封叫密封件。油封的代表形式是TC油封，這是一種橡膠完全包覆的帶自緊彈簧的雙唇油封，一般說的油封常指這種TC骨架油封，骨架油封示意圖參見圖13圖13（一）油封材料油封常用的材料有：丁睛橡膠，氟橡膠，硅橡膠，丙烯酸酯橡膠，聚氨酯,聚四氟乙烯等。選擇油封的材料時，必須考慮材料對工作介質的相容性、對工作溫度范圍的適應性和唇緣對旋轉軸高速旋轉時的跟隨能力。一般油封工作時其唇緣的溫度高于工作介質溫度2050C,在選擇油封材料時應予注意。（二）骨架油封構造凡是運轉體箱內有液體潤滑油而又與外部相連接的部位都需要油封。有些是橡膠的，有些是金屬的，多數是鋼骨橡膠的（見表1-1）。（表1-1）常用結構型式、特征

12、、用途及尺寸:型式代號主要特征用途普通單唇形B一般用于高、低速旋轉軸及往復運動密封礦物油及水等介質。普通油封，在灰塵和雜質比較少的情況下使用，耐介質壓力0.05MPa的場合，最高線速度15m/s,往復運動速度0.1m/s。普通雙唇形FB除上述S型油封的使用特征外，還可防塵。普通油封，帶防塵唇可以防塵，耐介質壓力0.05MPa的場合，線速度w15m/s。無彈簧型BV無彈簧的單唇型內包骨架式橡膠油封。一般適用于低速工況下，密封介質為潤滑酯。線速度w6m/s。外骨架單唇形W帶彈簧的單唇外露骨架式橡膠油封，腰部細，追隨性好，剛性好。普通油封，在灰塵和雜質較少的情況下使用，耐介質壓力0.05MPa的場合

13、。旋轉軸線速度W15m/s的情況。外骨架雙唇形FW帶副唇的雙唇外露骨架式橡膠油封，腰部細，追隨性好，剛度高，同軸度好。普通油封，帶防塵唇可以防塵，耐介質壓力0.05MPa的場合。轉速w15m/s。裝配式單唇形Z由內外骨架裝配滾邊而成的外骨架油封且有安裝精度高、散熱快、重負荷特性。適用于高溫、高速條件下的重負工況，介質壓力w0.05MPa,最高線速度w15m/s。裝配式雙唇形FZ帶副唇的裝配式外骨架油封，具有防塵性，安裝精度高、散熱快、重負荷特性。適用于高溫、高速，由塵條件卜,的重負荷工況，介質壓力w0.05MPa,最高線速度15m/s。單向回流型右旋SR左旋DL在唇部空氣側有帶角度的斜筋，利用

14、流體力學原理，產生單向宗吸作用，具后回流效應。與軸的旋轉方向有關，由于具有回流效應，徑向力比普通油封小，減少了磨耗和生熱，提高使用壽命，適用于介質壓力0.05MPa的場合，轉速w20m/s。耐壓型NY唇部短、腰短粗，具有耐壓作用，工作壓力w3MPa適用于介質壓力w3MPa的場合，適用于局壓泵的軸端油封，一般情況下PV值8o旋轉軸線速度w15m/s。骨架油封是油封的典型代表，一般說的油封即指的是骨架油封。油封的作用一般就是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。骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋，起到加強的作用，并使油封能保持形狀及張力。按結構形式可分單唇骨架油封和雙唇骨架油封

15、。雙唇骨架油封的副唇起防塵作用，防止外界的灰塵，雜質等進入機器內部。按骨架型式可分為內包骨架油封、外露骨架油封和裝配式油封。按工作條件可分為旋轉骨架油封和往返式骨架油封。骨架油封結構有三部分組成：油封體、加強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，在自由狀態下的骨架油封，其內徑比軸徑小，即具有一定的“過盈量”。因此，當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生一定的徑向緊力，經過一段時間運行后，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以隨時補償油封自緊力。（三）骨架油封密封原理由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜，此油膜

16、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新密封面，防止了工作介質的泄漏，從而實現旋轉軸的密封。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，可能發生干摩擦，引起油封和軸配合處磨損加快；因此，在安裝時，必須在密封圈上涂些油，同時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，也會導致密封唇的過度磨損。在運轉中，殼體內的潤滑劑微微滲出一點，以達到在密封面處形成油膜的狀態最為理想。（四）骨架油封使用注意事項1 .軸的轉速：由于設計和結構上的原因，高轉速的軸應使用高速油封，低轉速的軸應使用低速油封，不能將低速油封用

17、于高速軸上，反之也不行。2 .環境溫度在使用溫度較高的情況下，應選用聚丙烯酯或硅、氟、硅氟橡膠。并應設法降低油箱中的油溫。在使用溫度過低的情況下，應選用耐寒橡膠。3 .壓力一般的油封承受壓力能力差，壓力過大時油封會變形。在壓力過大的使用條件下應采用耐壓支承圈或加強的耐壓油封。4 .安裝上的偏心程度油封和軸配合時偏心過大，則其密封性會變差，特別是在軸轉速高時尤為嚴重。如果偏心過大時，可采用“W形斷面的油封。5 .軸的表面粗糙度，直接影響油封的使用壽命，即軸表面的粗糙度低，油封使用壽命就會長。6 .注意在油封的唇口應有一定量的潤滑油。7 .浮動油封工作時應保證油池的最低油位。8 .要特別注意防止塵

18、土浸入油封。（五）油封的運輸和裝配1 .油封是精密元件，裝配與保管不當會影響使用性能，油封在運輸和儲存時應注息：不要打開原包裝，注意包裝是否損壞，裝配前盡量把油封留在原包裝里。避免日光直曬，也不要放置在高溫熱源附近，因為這會促使橡膠老化。油封不得隨意散放，要注意防塵和防土，確保使油封處在封閉或有蓋狀態。在運輸和使用油封時，為防止油封變形和彈簧脫落，請不要給與過分沖擊。油封不能用細繩捆扎，也不要掛在釘子或金屬線上，這樣會損傷密封唇。不得把油封放到潮濕的地方，這樣會使金屬部件生銹。不要將密封件放在靠近電視和產生臭氧的地方。不要用指甲或硬物摩擦唇口端部，以防損壞密封唇。2.油封的裝配。無論油封的安裝

19、部分設計和油封的選擇多么適宜，如果組裝的粗糙,也不能充分發揮油封預定的功能。油封安裝時外表面應涂上適當的潤滑劑，唇口應涂上適合的清潔潤滑脂，帶有防塵唇的油封，應在主付唇間填滿適合的清潔潤滑脂，再進行裝配。把油封的密封唇口端朝向密封介質一側切忌反向裝配。油封裝入座孔時應采用專用工具推入防止位置偏斜。油封唇緣通過的螺紋鍵梢花鍵等處應采取各種措施來防止唇緣損傷，并用專用工具裝配.油封應水平放入座孔，并均勻加壓，請勿傾斜強制推進。（六）油封的安裝注意事項1 .領取固定數量的油封。2 .從油封領取到裝配，必須保持干凈。3 .裝配前，做好油封檢查，量好骨架油封各部位尺寸是否與軸及腔體尺寸相符，骨架油封在安

20、裝前，先將軸徑的尺寸與油封的內徑尺寸對照清楚，并相符合。油封腔體內尺寸要與油封的外徑寬度相適合，檢查骨架油封的唇口有沒有損傷、變形，彈簧有沒有脫落、生銹。防止油封在運輸過程當中無平放、受外力擠壓和撞擊等影響，而破壞其平面圓度。清潔裝配部位，在軸的裝入處（倒角）部份不能有毛刺、沙子、鐵屑等雜物。在操作技巧上，可以用手感覺一下，是否光滑、真圓。骨架油封在安裝前不要太早將包裝紙撕開，防止雜物附著在油封表面而帶入工作中。裝好油封的油封座，如果不是馬上裝機，則建議在上面用布覆蓋防止異物附著油封。涂鋰基脂的手或工具一定要干凈。骨架油封要平裝，不能有傾斜的現象。建議采用油壓設備或套筒工具安裝。（七）骨架油封

21、泄漏原因及排除方法10骨架油封屬于動密封元件，“臨界油膜”的存在，是油封密封的充分必要條件,無泄漏的密封是不允許的，也是不可能的。因為潤滑油膜的存在是保證油封刃口實現潤滑摩擦所必不可缺的，而潤滑油膜的存在，使得一定量的泄漏不可避免。對旋轉用油封，在使用過程中，如果在運行初期的50100小時之內發生微量的泄漏是允許的。隨著運轉時間的加長，泄漏會逐漸停止，往往這樣的油封壽命比較長。在有效使用期限內，微量的泄漏是允許的，否則，必須按照下述油封的常見故障原因及排除方法進行處理。1.骨架油封不良，造成早期泄漏表1-2骨架油封泄漏及排除方法序號故障原因分析排除方法1唇口不良制造質量不佳，刃口有毛刺或缺陷去

22、除毛刺或更換油封2彈簧質量不佳或失效制造質量不佳更換油封彈簧3徑向壓力過小彈簧過松，抱緊力過小調整油封彈簧2.裝配不良，發生泄漏序號故障原因分析排除方法1唇口有明顯傷痕裝配時，油封通過鍵梢或螺紋，劃傷唇口更換油封；重新安裝時，要用護套，以保護油封唇口2油封呈蝶狀變形油封安裝工具不當重新設計、制造油封安裝工具3油封唇口裝配方向翻轉或彈簧松脫軸端倒角不當，粗糙度過低，或裝配用力過大，致使油封唇部翻轉或彈簧脫用細砂紙打磨軸端倒角，涂敷油脂，小心安裝11落4油封唇部與軸表面涂敷油脂過多裝配時，油封唇部與軸表面涂敷油脂過多待軸運裝一段時間后，油脂即可減少而恢復正常3.唇口磨損序號故障原因分析排除方法1潤

23、滑不良，唇口工作面磨損嚴重，寬度超過1/3以上，呈現無光澤潤滑不良，唇口發生干摩擦保證潤滑2軸表面粗糙度低于Raw0.8師軸表面粗糙度低，唇口磨損嚴重提高軸表面粗糙度到Raw0.8m以上3潤滑油含有灰塵、雜質，或無防塵罩造成灰塵、異物等侵入用油不潔，液壓管路系統太臟；因灰塵等侵入唇部，引起異常磨損；軸上粘傅粉末硬粒；裝配時，鐵屑等刺入唇口；鑄件型砂侵入唇口；軸上或油封唇口誤涂漆料；油封彈簧抱得過緊保證潤滑清潔，加強管路系統清理；為了防止灰塵等侵入唇部，增設防塵裝置；裝配時，注意清潔，去除誤涂的漆料4唇口徑向壓力太大，油膜中斷，發生干摩擦彈簧過緊調整油封彈簧5安裝偏心，唇口滑動出現異常磨損，最大與最小磨損寬度呈對稱分布；主唇與副唇滑動面磨損痕跡的大小，網后隨各自呈對稱分布，但大小位置相反箱體、端蓋、軸偏心，致使油封偏心運轉；油封座孔過小，不適當地壓入油封，以致傾斜保證