泰興減速機2018年9月25日訊  浮動油封誕生于上世紀五十年代后期，最初用來取代推土機底盤上的橡膠油封。原用的橡膠油封因為泥沙的浸泡、磨損和腐蝕，損壞的非常快。而浮動油封是針對這樣惡劣的工作環境而設計的一種結構緊湊的機械密封裝置，能夠在防止潤滑油外泄的同時阻止外部泥水、沙土等污染物侵入設備內部。其結構簡單，耐污、耐磨、耐振動、竄動、擺動和沖擊，工作可靠，使用壽命長，維護方便，現在已廣泛使用在各種工程機械及礦山機械上。

可用于：滾筒、齒輪減速、履帶式車輛的前怠輪及后驅動；輪式拖拉機、分級機、鏟機、耕地機、挖溝機及平土機；越野卡車、鉆機、液壓挖掘機、輸送機、混凝土攪拌機、瀝青廠、采礦設備、破碎機械、割草機及干草打包機。

浮動油封的結構一般由一對耐磨的金屬環——浮封環和一對橡膠圈組成，裝配在專用密封腔體——浮封座內使用。浮封環是動密封的主體元件，相互對合并相對旋轉摩擦。橡膠圈裝配與浮封環背部與浮封座之間，將浮封環精確定位在浮封座內。橡膠圈不僅為輔助靜密封元件，而且對浮封環產生軸向和徑向的作用力。徑向作用力起到向浮封環傳遞扭矩的作用，軸向作用力對浮封環提供必須的密封補償力，由于其彈性補償范圍大，可以忽略一定的裝配誤差，在設備發生振動、竄動、擺動時，能保持金屬環密封面的有效貼合，達到浮動密封的效果。

浮動油封常見的設計結構有 A 型和 B 型，以及其它特殊設計。

A 型浮動油封應用最為廣泛，各種工程機械行走機構的驅動輪、導向輪、支重輪、鏈托輪、以及車輪輪轂、減速機、螺桿輸送機構等旋轉密封處都可以使用。它由一對錐形浮封環和一對 O 型圈組成，裝配在內腔也呈錐面的浮封座里。浮動油封壓緊時，根據安裝間隙 A的不同，O 型圈壓縮量隨之變化，浮封環密封面的接觸比壓也相應變化，以適應不同密封環境的需要。

浮封環背部錐面角度一般為 15°或 20°設計，針對不同使用需要也有 8°或其他角度的設計。15°或 20°的設計可以使浮封環密封面獲得較大的接觸比壓，以應對較高的內部操作壓力以及阻止外界污染物侵入。8°的設計可以使浮封環密封面獲得比較均勻的接觸比壓，適應于存在外部壓力及振動的工況。與浮封環對應，浮封座內腔錐面角度一般為 10°設計，也有 12°、15°等其他角度的設計。合理的設計可以使裝配好的浮動油封在保證要求的安裝間隙 A 的條件下，浮封環密封面接觸比壓達到 0.4~0.6MPa 之間，適用與大多數場合的應用。并且過大的接觸比壓達，會導致浮封環密封面過度發熱并燒傷，甚至燒壞與之接觸的橡膠 O 型圈。為保證壓縮的橡膠 O 型圈能傳遞足夠的扭矩而不打滑，需要浮封環的背錐面與浮封座的內錐面有較大的表面粗糙度，一般要求達到 Ra6.3~12.5μm。A 型浮動油封的浮封座有時因為難于加工，可以使用配套的成型座套。

浮封環密封面的設計分為平面型和球面型。

平面型較為通用。球面型分為單球面和雙球面兩種。球面型密封面特點是接觸時可確保形成閉合的圓形密封線。實際在軸向力的作用下，浮封環發生輕微形變，接觸區域形成很窄的環面，密封可靠性高，散熱性能好。并隨磨損程度的加大，浮封環繼續變形，使接觸面不斷向內側偏移，直到抵達密封面內徑，延長了浮封環的使用壽命。浮封環從密封面到內徑的區域一般采用階梯式、內錐面（斜面）或內球面式設計。內錐面（斜面）或內球面式設計的好處是使潤滑油通過離心力和毛細作用，進入密封面，保證密封面的充分潤滑和冷卻。對于整體硬化的浮封環，理論上接觸密封面可以一直向內偏移至浮封環內徑處。

B 型浮動油封是針對高負載設備設計的，常用于各種重型采礦設備易發生較大振竄、沖擊的部位，如采煤設備搖臂、鏈輪、減速機等。它由一對截面為 L 形的浮封環和一對膠圈（橡膠碟形彈簧）組成，裝配在 L 形浮封座內，原理與 A 型相似。由于膠圈的變形能力大于 O 型圈，因此可以提供更大的浮動范圍。另外 L 形浮封座也易于加工，B 型浮動油封的裝配也較為方便。

其它特殊設計的浮動油封原理也基本與 A 型相同，只是針對不同用途而專門設計。

浮動油封浮封環的金屬材料主要有以軸承鋼為代表的碳素鋼、鑄鐵、鎳鉻合金鑄鐵、高鉻鉬合金、鎢鉻鈷合金硬質合金鑄鐵、鎳基合金等等。適當增加鉻、鉬、鎳等元素可有效提高合金的強度、耐磨性能與耐腐蝕性能，但同時也增加了原料的成本。可以根據現場實際使用設備的溫度、轉速、腐蝕情況、維護要求選擇最合適的材料。

常用的原料制作工藝主要有鍛造和鑄造兩種，也有采取粉末熱鍛進行制造的。其中鍛造有模鍛、碾鍛等，一般用來制造軸承鋼等碳素合金結構鋼原料，速度快成本低。鑄造常用熔模鑄造、殼型鑄造、壓力鑄造等方法。

浮封環密封面表面硬度要求較高，一般達到 HRC58 以上，最高可到 HRC72。為使金屬材料達到較高硬度，提高耐磨的性能，對于多數材料，浮封環還需要進行整體淬火硬化處理或密封面表面硬化處理。表面硬化處理一般采用感應淬火、另外也有氮化、或等離子弧粉末噴焊、激光淬火等。相比整體淬火，表面硬化處理可以使金屬環熱變形量達到最小。

浮封環密封面表面粗糙度對耐磨能力有很大影響，一般要求≤Ra0.2μm。可采用平面或球面研磨達到。后來的研究表明在邊界潤滑條件下，表面細微織構能夠為潤滑油提供存儲空間，更有利于密封面油膜的形成，起到減磨效果。因此鑄造和粉末熱鍛生產出的材料本身具有均勻分散的微孔結構，適用較高的線速度，擁有較長的使用壽命。也有采用電化學腐蝕鈍化等其他工藝制造表面細微織構，以達到延長浮封環使用壽命的目的。

浮動油封不同材質不同硬度的橡膠圈，其物理化學性能都不同，需要根據應用場合的溫度、密封介質、環境腐蝕情況以及設備運行工況進行選擇。大多數場合可以使用丁腈橡膠、也可以選擇低溫丁腈橡膠、氟橡膠、氫化丁腈橡膠、硅橡膠等。硬度與橡膠材質的物理性能有密切關系，一般硬度越高的材料，彈性模量越大、抗拉強度越大、拉斷伸長率越小。常選擇 ShoreA50~70 這類硬度較低的橡膠材料，便于安裝調整準確，可以獲得較好的浮動性能。