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高压高速运动部件用新型密封圈设计方案 |
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| 高压高速运动部件用新型密封圈设计方案 |
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作者：佚名 文章来源：网上搜集 点击数： 更新时间：2008-10-29 19:29:01  |
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轴用密封环的设计要求越来越高，这些越来越高的要求一般是来自各种不同的影响因素。例如：轴类零件的旋转方向的变化频率，直线往复运动的工作频率，加速度的大小，密封环设计、生产时未知的使用配置情况，艰苦的工作环境，恶劣的气候、温度条件，不同的润滑材料和变化莫测的润滑油的油量等等。同时，轴类运动部件还要受到散热性能的影响。
密封环的工作原理与一个“回收泵”类似，它将润滑油和冷却润滑气体在密封唇的作用下，重新送回润滑油腔。即将在轴与密封环之间完成润滑任务的润滑油送回到油腔去。在这种润滑油回送过程中，它还能对轴类零件的微观形状误差、偏心和端面跳动进行补偿、平衡。
当密封环所受到的压力提高0.1ba时，标准密封环在轴径上的锁紧力将提高32％。而对密封环密封唇的形状进行优化改进后，密封唇的横截面积减少，同等条件下施加在轴径上的锁紧力仅提高20％左右，密封环锁紧力的降低，提高了密封环的使用寿命。
在设计过程中，要对密封环的使用情况非常了解，再根据这些情况对密封环的结构设计进行优化，使得密封环在锁紧力不变的情况下可以省略密封环中的弹簧钢丝圈，保正密封环可以很好的完成润滑油的回送，在密封环中，其设计独特的排污唇要很好的抵抗润滑油中的粉尘颗粒的侵入。防止润滑油中的污物和金属微粒加剧密封唇的磨损。
MSS的新型密封环是一种组合式密封环。它由标准轴用密封环、设计独特的二次密封唇、Vlies式活环防护唇等密封环构件组成。由于需要整体安装到位，可事先涂以专用黄油，使安装使用非常方便。
Simrit公司的全新产品是：带PTFE密封唇的密封环。Roif Vogt先生，密封技术与震动技术公司产品开发部的领导人说到：“该产品今后将会广泛的应用到各个工业领域中”。
这一创新性的产品将弹性塑料与PTFE聚四氟乙烯塑料有机地结合在一起，可以很好的完成壳体工件的静态密封任务，PTFE聚四氟乙烯材料不会受到化学腐蚀，可对各种介质进行密封，同时还允许有短时间的失油工作。但这种新型密封环有一个缺点：由于这种密封环不是弹性密封，因此密封效果多少有点不稳定。克服这一缺陷的办法是：简单的螺旋线。有了螺旋线后，该产品可以在规定旋向中承受至少6ba的动态和静态压力。
在传统的密封环中，当内部压力达到0.5ba时，则容易引起密封环或轴的剧烈磨损，而Simrit公司设计的PPS型密封环则能够承受内压力、具有特殊设计的密封唇结构形状，它可有效地防止密封唇“倒角”损伤的形成。该项技术已获得了专利。
与传统的密封唇相比，这种较短的、灵活安装的、弹性的密封唇的磨损宽度可减少50％。Vogt先生说：“它经受了9500小时的动负荷试验的考验，以及15m/s的线速度和3ba压力的考验。在试验中没有出现轴径的磨损和泄漏”。
为驱动设备研制开发的另一个新产品允许在过载荷下工作：它便是带有排气性能的轴用密封圈。具有这种排气性能功能的轴用密封圈原来就有，例如，汽车轴上使用的密封环。但是，汽车轴端使用的是以润滑脂为润滑剂的密封环，不是本文介绍的润滑油密封环。
密封环所承受的负荷量不断增加，也要求密封环采用专用的润滑材料。Simrit公司在密封环中使用弹性材料收到了明显的效果。“它必须具有很好的耐化学腐蚀的能力，可以经受新的、多种合成润滑油的化学腐蚀，同时还应能够在很大的温度范围内使用”。Vogt先生说到。为此，他还列举了几个例子：72 NBR 902和75 FKM 585；以及一些具有特殊用途的专用材料。
在谈到密封环的损坏失效时，Vogt先生说到：“大约30％左右的密封环提前失效都是由轴径表面加工质量的不均匀而引起的”。尤其是轴径的“表面结构”缺陷，对轴用密封环的失效影响最大。Vogt先生说：“这种轴径表面结构缺陷利用现有的测量技术还很难检测出来。即使是经过磨削加工的轴类零件有时也会出现泄漏”。在Simrit公司中，工程技术人员正在全力以赴的研究轴类零件的加工工艺，试图找出一种最佳的工艺方案，经过试验证明：精磨、镗、强力车削与精车、滚压等等，都是最好的加工工艺。
大多数的旋转工件都可以采用强力车削加工。而这种强力车削加工的工件除了有很好的密封作用之外，还有工艺过程波动小、易于控制、刀具耐用度高以及生产准备生产工时短的优点，可节省生产工时达90％。Vogt先生对此说到：“这种强力车削工艺技术可以比磨削加工减少生产成本约50％”。
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