浮动油封综述

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1、浮动油封的概述浮动油封诞生于上世纪五十年代后期，最初用来取代推土机底盘上的橡胶油封。原用的橡胶油封因为泥沙的浸泡、磨损和腐蚀，损坏的非常快。而浮动油封是针对这样恶劣的工作环境而设计的一种结构紧凑的机械密封装置，能够在防止润滑油外泄的同时阻止外部泥水、沙土等污染物侵入设备内部。其结构简单，耐污、耐磨、耐振动、窜动、摆动和冲击，工作可靠，使用寿命长，维护方便，现在已广泛使用在各种工程机械及矿山机械上。可用于：滚筒、齿轮减速、履带式车辆的前怠轮及后驱动；轮式拖拉机、分级机、铲机、耕地机、挖沟机及平土机；越野卡车、钻机

2、、液压挖掘机、输送机、混凝土搅拌机、沥青厂、采矿设备、破碎机械、割草机及干草打包机浮动油封的工作原理浮动油封的结构一般由一对耐磨的金属环——浮封环和一对橡胶圈组成，装配在专用密封腔体——浮封座内使用。浮封环是动密封的主体元件，相互对合并相对旋转摩擦。橡胶圈装配与浮封环背部与浮封座之间，将浮封环精确定位在浮封座内。橡胶圈不仅为辅助静密封元件，而且对浮封环产生轴向和径向的作用力。径向作用力起到向浮封环传递扭矩的作用，轴向作用力对浮封环提供必须的密封补偿力，由于其弹性补偿范围大，可以忽略一定的装配误差，在设备发生振动

3、、窜动、摆动时，能保持金属环密封面的有效贴合，达到浮动密封的效果。浮封座浮封座内腔锥面角度橡胶圈浮封环背部锥面角度浮封环浮动油封的常见设计结构及用途浮动油封常见的设计结构有A型和B型，以及其它特殊设计。A型浮动油封应用最为广泛，各种工程机械行走机构的驱动轮、导向轮、支重轮、链托轮、以及车轮轮毂、减速机、螺杆输送机构等旋转密封处都可以使用。它由一对锥形浮封环和一对O型圈组成，装配在内腔也呈锥面的浮封座里。浮动油封压紧时，根据安装间隙A的不同，O型圈压缩量随之变化，浮封环密封面的接触比压也相应变化，以适应不同密封环

4、境的需要。螺杆输送装置拖拉机轮轴负重轮浮封环背部锥面角度一般为15°或20°设计，针对不同使用需要也有8°或其他角度的设计。15°或20°的设计可以使浮封环密封面获得较大的接触比压，以应对较高的内部操作压力以及阻止外界污染物侵入。8°的设计可以使浮封环密封面获得比较均匀的接触比压，适应于存在外部压力及振动的工况。与浮封环对应，浮封座内腔锥面角度一般为10°设计，也有12°、15°等其他角度的设计。合理的设计可以使装配好的浮动油封在保证要求的安装间隙A的条件下，浮封环密封面接触比压达到0.4~0.6MPa之间，适

5、用与大多数场合的应用。并且过大的接触比压达，会导致浮封环密封面过度发热并烧伤，甚至烧坏与之接触的橡胶O型圈。为保证压缩的橡胶O型圈能传递足够的扭矩而不打滑，需要浮封环的背锥面与浮封座的内锥面有较大的表面粗糙度，一般要求达到Ra6.3~12.5μm。A型浮动油封的浮封座有时因为难于加工，可以使用配套的成型座套。变速齿轮箱浮封环密封面的设计分为平面型和球面型。平面型较为通用。球面型分为单球面和双球面两种。球面型密封面特点是接触时可确保形成闭合的圆形密封线。实际在轴向力的作用下，浮封环发生轻微形变，接触区域形成很窄的

6、环面，密封可靠性高，散热性能好。并随磨损程度的加大，浮封环继续变形，使接触面不断向内侧偏移，直到抵达密封面内径，延长了浮封环的使用寿命。浮封环从密封面到内径的区域一般采用阶梯式、内锥面（斜面）或内球面式设计。内锥面（斜面）或内球面式设计的好处是使润滑油通过离心力和毛细作用，进入密封面，保证密封面的充分润滑和冷却。对于整体硬化的浮封环，理论上接触密封面可以一直向内偏移至浮封环内径处。球面型平面型内球面式阶梯式内锥面（斜面）式B型浮动油封是针对高负载设备设计的，常用于各种重型采矿设备易发生较大振窜、冲击的部位，如采

7、煤设备摇臂、链轮、减速机等。它由一对截面为L形的浮封环和一对胶圈（橡胶碟形弹簧）组成，装配在L形浮封座内，原理与A型相似。由于胶圈的变形能力大于O型圈，因此可以提供更大的浮动范围。另外L形浮封座也易于加工，B型浮动油封的装配也较为方便。L形浮封座橡胶碟形弹簧L形浮封环收割机割刀螺杆输送装置其它特殊设计的浮动油封原理也基本与A型相同，只是针对不同用途而专门设计。轮轴应用浮动油封的常见材料及主要工艺浮动油封浮封环的金属材料主要有以轴承钢为代表的碳素钢、铸铁、镍铬合金铸铁、高铬钼合金、钨铬钴合金硬质合金铸铁、镍基合金

8、等等。适当增加铬、钼、镍等元素可有效提高合金的强度、耐磨性能与耐腐蚀性能，但同时也增加了原料的成本。可以根据现场实际使用设备的温度、转速、腐蚀情况、维护要求选择最合适的材料。常用的原料制作工艺主要有锻造和铸造两种，也有采取粉末热锻进行制造的。其中锻造有模锻、碾锻等，一般用来制造轴承钢等碳素合金结构钢原料，速度快成本低。铸造常用熔模铸造、壳型铸造、压力铸造等方法。浮封环密封面表面硬度要求