我们都知道，机械设备的运动部件和固定部件之间会涂抹润滑油，这样有助于运动部件正常工作。但是，当设备处于高压状态时，润滑油容易溢出，因此，就需要使用油封来防止干燥部件之间的碰撞。我们日常工作生活中用到的很多机械设备都使用油封，以防止部件相互摩擦碰撞导致零件损坏。

也不例外，一样会用到各种类型、材质和型号的油封。在本文中，我们将简单探讨一下关于油封的一些知识，如油封是什么、它如何工作、为什么有时会失效、制造油封的材料、如何选择合适的油封等等。

什么是油封？

油封（oil seal）是一般密封件的习惯称谓，用于封闭机械设备固定和运动部件之间的间隙。在回转驱动中，油封被安装在运动和固定的零件之间，以确保湿气、污染物、腐蚀性材料和磨料不会对这些零件造成损害。

油封是一种保护元件，它们可以防止水和润滑油在回转驱动内混合，确保机械性能。此外，油封还有助于防止润滑油在高压下泄漏，例如当回转驱动以极高的速度工作时。

油封的工作原理

油封的工作原理是在油封唇边和轴之间的薄层中挤压和保留润滑油。旋转轴的流体动力作用反过来又产生轻微的泵作用，从而确保了密封。

如前所述，油封的某些功能可确保回转驱动等机械设备的功能性并延长其使用寿命。油封的作用是不惜一切代价保留润滑油，无论机器的压力有多高，都不会让润滑油泄漏。

油封的另一种工作方式是阻止可能损坏机器或污染润滑油的外来物质。油封需要阻止的外来物质取决于具体应用。不过，最常见的是灰尘、湿气和生产过程中产生的颗粒。

油封失效的原因

回转驱动中的油封一旦受到某些因素的影响，就会失效。下面列出了一些常见的因素以及解决方案：

化学腐蚀

油封总是会接触到很多化学物质，在与这些物质长时间的接触后，密封件会出现一些迹象，如裂纹、水泡和褪色，尤其是在化学物质比较刺激的情况下。这些现象表明化学品与密封件不兼容，甚至会影响其交联密度（增加或减少）。当交联密度增加时，密封材料就会变硬，而当交联密度降低时，密封材料就会变软。

当油封材料与化学品不兼容时，就会产生化学侵蚀，这种侵蚀在高温下会加剧。解决这种情况的方法就是为回转驱动选择合适的材料。如果必须要使用刺激性化学物质，则应选择与其相兼容的材料制成的油封。

挤压和咬合

挤压和咬合的主要原因是高压造成的应力。当回转驱动中的油封出现碎裂或咬痕时，就要引起注意了。事实上，在某些情况下，油封表面往往会自行剥落，使其看起来像被刮过一样。这种应力会增加配合边缘之间的间隙，从而导致密封件被卡住，进而造成严重的物理损坏。

这种情况的解决方案是始终使用合适的油封，使用尺寸合适的油封。在其他情况下，应使用备用装置，以避免在配合边缘内产生间隙。

油封材料

有几种材料可用于制造油封，下面就来简单介绍一下。

丁腈橡胶(NBR)

丁腈橡胶是应用最广泛材料，几乎所有标准应用都推荐使用丁腈橡胶。这是因为丁腈橡胶具有一些特性，如成本低、与大多数环境兼容。丁腈橡胶一般用于制作汽车传动带、鞋类、垫圈、合成革、软管、O 形圈和油封。

丁腈橡胶适用于温度范围为-30~120度的环境。它与各种流体兼容，如冷水和热水、硅油、动植物油脂、液压油和燃气油。

不过，它也有一些缺点，例如耐臭氧性、耐晒性、耐高温和耐候性较差。

氟橡胶（FKM/FPM）

氟橡胶油封适合高温应用，它适用于-20~250摄氏度之间的温度。此外，它还具有很强的耐酸、耐溶剂材料和其他化学物质的能力。

聚丙烯酸酯（ACM）

聚丙烯酸酯油封是质量和成本之间的折衷。它们在高温和化学品环境下性能良好，但不如氟橡胶油封。聚丙烯酸酯的温度范围为-30~150摄氏度。由于聚丙烯酸酯具有出色的耐热油性和抗氧化性，因此常用于汽车变速箱和软管，也可用于轴封、垫圈和 O 形圈。

尽管聚丙烯酸酯是更昂贵的耐高温材料的理想替代品，但其水相容性和低温柔韧性较差。

硅橡胶（VMQ）

硅橡胶具有很强的耐温性，耐温范围从-70~260摄氏度 度。它们还耐臭氧、光和恶劣的天气条件。硅胶常用于液压和气动以及食品和医疗行业。由于这种材料具有透明性和柔韧性，通常被用于制造 O 形圈、模制零件、平面密封件以及电绝缘体。

尽管硅橡胶具有非常强的柔韧性，但它也有一些明显的缺点。许多硅化合物的韧性、抗磨损性和耐磨性都很差。如果您真的需要一种强度和耐高温性能更好的油封材料，氟橡胶选择。

聚四氟乙烯油封

聚四氟乙烯材料是制造更可靠油封的理想材料。这些材料可用于制造耐干燥或无润滑操作的油封。聚四氟乙烯油封也被称为聚四氟乙烯油封，具有-200~300摄氏度的热强度和出色的耐化学性。聚四氟乙烯油封被认为是径向轴封的未来发展方向。

油封的应用类型

在油封的多种类型中，最常见的三种是 O 形圈、弹簧密封件和唇形密封件。

O 形圈

O 形圈也称为油封环或油环密封件，用于连接两个部件，确保空气、湿气或气体无法通过。它们通常插入凹槽中，其具有抗压性，这种阻力可以阻止外面的物质进入回转驱动连接处。

O 形圈是最常用的密封件，因为它经济实惠、用途广泛且高效。根据用途的不同，O 形圈由多种弹性体材料制成，因此在购买前了解 O 形圈的材料非常重要。

O 形圈的一些用途包括管道、板材、法兰和气缸。它们还可用于相机和潜水装备。

弹簧密封件

当普通密封件无法产生防漏接合面时，弹簧密封件是解决方案。与其他类型的密封件相比，弹簧密封件能够承受更多的热量和压力，因此是机械密封应用的替代品。

当它们受到高温高压的油或高温高压的气体时，就会被压缩。这些密封件会缩小尺寸，变得更加紧凑。之后，它们会储存热量和压力产生的机械能，这就是为什么它们能保持接合面不泄漏的原因。

唇形密封件

唇形密封件是一种无源机械装置，用于封闭回转驱动的轴出口。制造这种密封件的目的是防止湿气和灰尘进入机械内部结构，同时对其工作性能几乎没有影响。

几乎每一个唇形密封件都有一个柔性的内部结构，可在运动的轴上形成动态密封，同时还有一个坚硬的外壳，可与机器端盖形成静态匹配。柔性部分由不同等级的橡胶制成，而坚硬部分则由轻金属或高强度塑料制成。

为了增加轴周围的压力并保持密封件的完整性，某些唇形密封件会在柔性橡胶部分增加一个弹簧圈。

如何选择一款合适的油封

在为回转驱动选择合适的油封时，有许多因素需要考虑，下面就来简单介绍一下其中的一些因素。

尺寸

选择的密封件应与回转驱动所需的尺寸适当，密封件应与固定部件和旋转部件之间的空间适当配合。

压力

大多数油封设计用于支持压力很低的设备，如果在使用过程中会产生额外的压力，则应使用泄压装置。

温度

就像压力一样，油封的耐温能力不应低于回转驱动使用环境的温度。这是因为温度的上升或下降都会影响油封的功能。聚四氟乙烯密封件具有耐温能力，因此适用于要求严酷气候和环境的应用。

流体类型

许多油封能够耐受与油脂、燃料、水和其他元素的接触。了解密封件将与什么类型的流体接触，将有助于您选择能够承受这些类型流体的合适油封。

润滑油

密封件在润滑的情况下，但有些机器很快就会出现润滑干涸的情况。因此，在这种情况下，应选择皮革或聚四氟乙烯密封件，因为与其他类型的密封件相比，这两种密封件在润滑较少的情况下也能发挥作用。

转速

您必须考虑回转驱动轴的运动速度、外壳孔径和跳动。这些因素对于确保您选择的油封不会受到难以承受的磨损非常重要。

轴表面处理

轴的表面处理将决定密封的效果，精加工刀痕的方向会影响密封效果。因此，必须确保轴表面的光洁度。

轴硬度

轴的硬度决定了密封件的使用寿命，轴的洛氏硬度应在 30 或以上，这可以防止密封件在接触研磨剂时受损。

跳动

应该尽量减少跳动，造成旋转中心移动的最常见原因是轴承摆动。当出现不对中时，问题会更加严重。

结论

回转驱动中的油封的功能性不言而喻，除了防止可能损坏机器的元素进入外，它们还有助于延长回转驱动设备的使用寿命。

在本文中，我们介绍了关于油封的一些知识。此外，