簡介
骨架油封（也稱唇形密封圈或徑向軸密封件）是一種廣泛應用于旋轉軸的密封元件，主要用于防止潤滑油泄漏并阻擋外部污染物（如灰塵、水分）進入軸承或傳動系統。其核心特點是帶有金屬骨架增強，兼具彈性密封與結構穩定性。骨架油封是旋轉軸密封的經濟高效解決方案，選型需綜合考量：
? 介質類型（油/水/化學劑）
? 溫度/轉速范圍
? 環境潔凈度
? 軸加工精度
高端應用可考慮：
- PTFE復合唇口油封：適用于超高速或干摩擦工況。
- 雙骨架油封：用于高壓或振動劇烈場景。
- 智能油封：集成傳感器監測磨損狀態。
基本結構
| 組成部分 | 材料 | 功能 |
| 密封唇 | 丁腈橡膠（NBR）、氟橡膠（FKM）、丙烯酸酯橡膠（ACM）等 | 與軸接觸形成動態密封，防止介質泄漏。 |
| 金屬骨架 | 低碳鋼、不銹鋼 | 提供結構支撐，增強油封整體強度，便于安裝固定。 |
| 彈簧 | 不銹鋼螺旋彈簧 | 持續施加徑向力，補償密封唇磨損，確保長期密封效果。 |
| 防塵唇（可選） | 同密封唇材料 | 阻擋外部灰塵、雜質進入系統（雙唇結構）。 |
核心特性
| 特性 | 說明 |
| 耐介質性 | 根據材料不同，可耐油、水、弱酸堿等（如NBR耐油，FKM耐高溫油）。 |
| 溫度范圍 | -40℃~200℃（普通NBR）；-20℃~250℃（FKM）。 |
| 壓力承受 | 一般適用于低壓（＜0.05MPa），高壓需特殊設計。 |
| 轉速能力 | 線速度通常≤15m/s，高速型可達30m/s。 |
| 壽命 | 正常工況下可達5000~10000小時。 |
主要類型
| 分類方式 | 類型 | 特點 |
| 按結構 | 單唇型 | 僅主密封唇，適用于清潔環境。 |
| 雙唇型 | 主密封唇+防塵唇，防污能力強。 | |
| 按材料 | NBR油封 | 成本低，耐油性好（-40~120℃）。 |
| FKM油封 | 耐高溫/化學腐蝕（-20~250℃），用于苛刻環境。 | |
| 硅橡膠（VMQ）油封 | 耐高低溫（-60~200℃），但機械強度較低。 | |
| 按安裝方式 | 內包骨架型 | 金屬骨架不外露，抗腐蝕性好。 |
| 外露骨架型 | 金屬骨架可見，安裝強度高。 |
關鍵性能參數
| 參數 | 典型值 | 測試標準 |
| 密封唇過盈量 | 0.2~0.8mm | ISO 6194 |
| 彈簧彈力 | 0.5~3N | DIN 3760 |
| 泄漏率 | ＜0.1g/24h（@80℃） | ASTM D6546 |
| 摩擦扭矩 | 0.05~0.3N·m | ISO 14179 |
| 耐磨性 | 磨損量＜0.1mm/1000h | ASTM D3702 |
典型應用領域
- 汽車工業：發動機曲軸、變速箱、輪轂軸承。
- 工程機械：液壓泵、減速機、傳動軸。
- 家電電機：洗衣機、空調壓縮機。
- 工業泵閥：離心泵、齒輪泵軸封。
選型指南
1. 軸徑/孔徑：精確匹配軸徑（公差通常h8~h11）。
2. 介質兼容性：
- 礦物油 → NBR
- 合成油/高溫 → FKM
- 水/醇 → EPDM
3. 工況要求：
- 高速：選用PTFE涂層唇口或特殊彈簧設計。
- 高壓：需加強骨架或組合式密封。
4. 環境因素：
- 多塵環境 → 雙唇型
- 腐蝕環境 → 不銹鋼骨架
常見失效模式及對策
| 失效現象 | 可能原因 | 解決方案 |
| 泄漏 | 唇口磨損/彈簧失效 | 更換油封，檢查軸表面光潔度。 |
| 密封唇開裂 | 材料老化或介質不兼容 | 改用FKM或FFKM材質。 |
| 骨架銹蝕 | 環境腐蝕 | 選用不銹鋼骨架或外覆橡膠型。 |
| 異常發熱 | 安裝偏心或過盈量過大 | 重新校準軸的同軸度，調整過盈量。 |
