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唇形密封件漏油現(xiàn)象分析和防范措施
來(lái)源：廣東東晟密封科技有限公司更新時(shí)間：2017-09-28
唇形密封件是指受壓呈唇形并具有壓力強(qiáng)化密封作用的一類密封件或襯墊。其結(jié)構(gòu)形式很多，除標(biāo)準(zhǔn)的V形、U形、Y形、L形和J形外，還有由這些形狀演變而來(lái)的各種特殊形狀。唇形密封件的密封原理是依靠密封件唇口與配合面之間的過(guò)盈量和工作介質(zhì)的壓力使唇形密封件產(chǎn)生彈性變形，以封堵相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩零件之間的間隙，達(dá)到密封的目的。圖1是U形往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封件( U形密封件是油壓缸中使用廣泛的油封，它是一種典型的唇口密封件，無(wú)論用于活塞或是活塞桿都能獲得良好的密封效果。主要應(yīng)用于重載行走機(jī)械或工業(yè)液壓中的活塞或活塞桿密封。)裝配和接觸壓力的分布示意圖，密封件裝入安裝槽時(shí)內(nèi)唇口與桿件相接觸發(fā)生變形，當(dāng)液壓油加壓后其整個(gè)滑動(dòng)面與桿件的表面完全貼合在一起。
1.唇形密封件漏油的原因
(1)唇形密封件硬化和破裂
密封材料與油液不匹配可造成密封件硬化、破裂。為確保油液的性能，油中添加了含磷、硫、氯等油溶性化合物，但這些化合物受熱后產(chǎn)生的氣體與橡膠發(fā)生作用，使橡膠硬化、破裂，從而造成密封件漏油。因此應(yīng)根據(jù)液壓油的種類，選用與之相匹配的耐油橡膠密封件，如丁腈橡膠雖耐油性很好，但對(duì)磷酸醋類液壓油就不適應(yīng)，如果改為氟橡膠，其密封性將改。
油液變質(zhì)也可使唇形密封件損壞，從而造成漏油。外界污染物進(jìn)入油液，使油液變質(zhì)，導(dǎo)致密封件硬化、破裂，故應(yīng)按時(shí)更換油和濾油器。高速、高壓可造成油液高溫，使唇形密封件損壞。應(yīng)控制系統(tǒng)溫度，必要時(shí)選用耐高溫材料的密封件，如氟橡膠密封件等。
(2)唇形密封件唇頂部有切口、凹痕及滑動(dòng)面劃傷
裝配唇形密封件時(shí)沒(méi)有使用專用工具，或長(zhǎng)期懸掛在鐵絲上存放，均會(huì)造成唇形密封件損壞而漏油。圖2為U形密封件從唇部安裝時(shí)采用的工裝，它能地避免唇形密封件的唇頂被損傷。當(dāng)配合面的倒角不當(dāng)時(shí)，可在軸肩倒150~30°角，以避免唇形密封件損傷;如果因結(jié)構(gòu)限制不能倒角時(shí)，應(yīng)在裝配時(shí)使用專用套筒等工裝。顆粒性雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)后，附著在唇形密封件的配合面上，會(huì)造成唇形密封件受損。應(yīng)按時(shí)更換油，定期清潔和更換濾油器，以避免唇形密封件劃傷。
(3)唇形密封件唇口有裂紋
背壓偏高、速度過(guò)高、脈沖壓力頻率過(guò)大，都會(huì)造成唇口開(kāi)裂?？稍黾又С?和緩沖裝置，從而保護(hù)唇形密封件免受損壞。
(4)唇形密封件滑動(dòng)面磨損
微動(dòng)時(shí)低壓過(guò)高或行程過(guò)小，均會(huì)使油膜破裂、潤(rùn)滑不足，造成表面鏡面磨損，應(yīng)改進(jìn)唇形密封件結(jié)構(gòu)，增加抗磨環(huán)(見(jiàn)圖3);側(cè)壓過(guò)大，使抗磨環(huán)或活塞、軸承側(cè)向負(fù)茍過(guò)大，導(dǎo)致軸承磨損不均，若抗磨環(huán)不適合，也會(huì)造成滑動(dòng)面不均勻磨損，應(yīng)當(dāng)更換抗磨環(huán);軸的偏心過(guò)大，使油封安裝孔與軸線不同心，活塞桿與缸頭、液壓缸缸筒和活塞的偏心值超出允許值，使唇形密封件不均勻磨損，從而造成漏油。此時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整，使偏心量在允許的范圍內(nèi)。此外，配合面粗糙度大，會(huì)造成唇形密封件磨損量增大。實(shí)踐證明，軸表面粗糙度Ra=0.8~1.6μm、孔的表面粗糙度Ra=0.8~3.2μm時(shí)，就會(huì)使唇形密封件達(dá)到合理的壽命。
(5)唇形密封件溶脹
油液與密封材料不匹配，使唇形密封件溶脹;清洗液選用不當(dāng)，如用清洗液及汽油浸漬清洗密封件，唇形密封件上的清洗殘留液使其溶脹。
(6)唇形密封件燒焦、碳化
采用U形、Y形、V形等密封時(shí)，空氣會(huì)積聚在內(nèi)外唇間的空谷部，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)油未將空氣排盡，空氣很快被壓縮產(chǎn)生高溫，造成唇形密封件部分被燒焦、碳化，從而漏油。為此，在液壓缸啟動(dòng)前盡量排盡缸內(nèi)的空氣，不要立即高速運(yùn)動(dòng)，裝配時(shí)須在唇形密封件的谷部加滿潤(rùn)滑脂，以防止空氣積累，另外采用組合密封件也可避免其燒焦損壞。
(7)唇形密封件跟部擠出
如果唇形密封件所受壓力與其背后的間隙不相適應(yīng)，或支承環(huán)使用不當(dāng)，會(huì)使唇形密封件的跟部進(jìn)入間隙而損壞，從而造成漏油(見(jiàn)圖4)。合理設(shè)置支承環(huán)可防止唇形密封件跟部被擠出(見(jiàn)圖5)。
2.唇形密封件預(yù)防漏油的措施
(1)若低壓時(shí)漏油而高壓有時(shí)不漏，說(shuō)明裝配溝槽表面的粗糙度大，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)推薦的表面粗糙度加工裝配表面。選用低硬度的密封材料也可彌補(bǔ)溝槽表面粗糙度的不足。
(2)如果每一個(gè)行程都漏出幾滴油，說(shuō)明防塵密封件的唇口已刮掉了油膜，應(yīng)更換劇油量較小的防塵圈。
1.唇形密封件漏油的原因
(1)唇形密封件硬化和破裂
密封材料與油液不匹配可造成密封件硬化、破裂。為確保油液的性能，油中添加了含磷、硫、氯等油溶性化合物，但這些化合物受熱后產(chǎn)生的氣體與橡膠發(fā)生作用，使橡膠硬化、破裂，從而造成密封件漏油。因此應(yīng)根據(jù)液壓油的種類，選用與之相匹配的耐油橡膠密封件，如丁腈橡膠雖耐油性很好，但對(duì)磷酸醋類液壓油就不適應(yīng)，如果改為氟橡膠，其密封性將改。
油液變質(zhì)也可使唇形密封件損壞，從而造成漏油。外界污染物進(jìn)入油液，使油液變質(zhì)，導(dǎo)致密封件硬化、破裂，故應(yīng)按時(shí)更換油和濾油器。高速、高壓可造成油液高溫，使唇形密封件損壞。應(yīng)控制系統(tǒng)溫度，必要時(shí)選用耐高溫材料的密封件，如氟橡膠密封件等。
(2)唇形密封件唇頂部有切口、凹痕及滑動(dòng)面劃傷
裝配唇形密封件時(shí)沒(méi)有使用專用工具，或長(zhǎng)期懸掛在鐵絲上存放，均會(huì)造成唇形密封件損壞而漏油。圖2為U形密封件從唇部安裝時(shí)采用的工裝，它能地避免唇形密封件的唇頂被損傷。當(dāng)配合面的倒角不當(dāng)時(shí)，可在軸肩倒150~30°角，以避免唇形密封件損傷;如果因結(jié)構(gòu)限制不能倒角時(shí)，應(yīng)在裝配時(shí)使用專用套筒等工裝。顆粒性雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)后，附著在唇形密封件的配合面上，會(huì)造成唇形密封件受損。應(yīng)按時(shí)更換油，定期清潔和更換濾油器，以避免唇形密封件劃傷。
(3)唇形密封件唇口有裂紋
背壓偏高、速度過(guò)高、脈沖壓力頻率過(guò)大，都會(huì)造成唇口開(kāi)裂?？稍黾又С?和緩沖裝置，從而保護(hù)唇形密封件免受損壞。
(4)唇形密封件滑動(dòng)面磨損
微動(dòng)時(shí)低壓過(guò)高或行程過(guò)小，均會(huì)使油膜破裂、潤(rùn)滑不足，造成表面鏡面磨損，應(yīng)改進(jìn)唇形密封件結(jié)構(gòu)，增加抗磨環(huán)(見(jiàn)圖3);側(cè)壓過(guò)大，使抗磨環(huán)或活塞、軸承側(cè)向負(fù)茍過(guò)大，導(dǎo)致軸承磨損不均，若抗磨環(huán)不適合，也會(huì)造成滑動(dòng)面不均勻磨損，應(yīng)當(dāng)更換抗磨環(huán);軸的偏心過(guò)大，使油封安裝孔與軸線不同心，活塞桿與缸頭、液壓缸缸筒和活塞的偏心值超出允許值，使唇形密封件不均勻磨損，從而造成漏油。此時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整，使偏心量在允許的范圍內(nèi)。此外，配合面粗糙度大，會(huì)造成唇形密封件磨損量增大。實(shí)踐證明，軸表面粗糙度Ra=0.8~1.6μm、孔的表面粗糙度Ra=0.8~3.2μm時(shí)，就會(huì)使唇形密封件達(dá)到合理的壽命。
(5)唇形密封件溶脹
油液與密封材料不匹配，使唇形密封件溶脹;清洗液選用不當(dāng)，如用清洗液及汽油浸漬清洗密封件，唇形密封件上的清洗殘留液使其溶脹。
(6)唇形密封件燒焦、碳化
采用U形、Y形、V形等密封時(shí)，空氣會(huì)積聚在內(nèi)外唇間的空谷部，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)油未將空氣排盡，空氣很快被壓縮產(chǎn)生高溫，造成唇形密封件部分被燒焦、碳化，從而漏油。為此，在液壓缸啟動(dòng)前盡量排盡缸內(nèi)的空氣，不要立即高速運(yùn)動(dòng)，裝配時(shí)須在唇形密封件的谷部加滿潤(rùn)滑脂，以防止空氣積累，另外采用組合密封件也可避免其燒焦損壞。
(7)唇形密封件跟部擠出
如果唇形密封件所受壓力與其背后的間隙不相適應(yīng)，或支承環(huán)使用不當(dāng)，會(huì)使唇形密封件的跟部進(jìn)入間隙而損壞，從而造成漏油(見(jiàn)圖4)。合理設(shè)置支承環(huán)可防止唇形密封件跟部被擠出(見(jiàn)圖5)。
2.唇形密封件預(yù)防漏油的措施
(1)若低壓時(shí)漏油而高壓有時(shí)不漏，說(shuō)明裝配溝槽表面的粗糙度大，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)推薦的表面粗糙度加工裝配表面。選用低硬度的密封材料也可彌補(bǔ)溝槽表面粗糙度的不足。
(2)如果每一個(gè)行程都漏出幾滴油，說(shuō)明防塵密封件的唇口已刮掉了油膜，應(yīng)更換劇油量較小的防塵圈。
(3)若低溫時(shí)漏油而高溫時(shí)不漏油，則可能是缸頭偏心或密封材料不當(dāng)?；钊麠U與缸頭、液壓缸缸筒和活塞的偏心量已超出允許值，均會(huì)導(dǎo)致唇形密封件漏油，此時(shí)應(yīng)重新調(diào)整，以減少偏心量，除因偏心造成的間隙;唇形密封件材料不適合低溫環(huán)境時(shí)，應(yīng)更換耐低溫的唇形密封件。
