一、浮動油封的概述

浮動油封誕生于上世紀(jì)五十年代后期，初用來取代推土機(jī)底盤上的橡膠油封。原用的橡膠油封因?yàn)槟嗌车慕?、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(huán)境而設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)械密封裝置，能夠在防止?jié)櫥屯庑沟耐瑫r阻止外部泥水、沙土等污染物侵入設(shè)備內(nèi)部。其結(jié)構(gòu)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(hù)方便，現(xiàn)在已廣泛使用在各種工程機(jī)械及礦山機(jī)械上。

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

二、浮動油封的工作原理

浮動油封的結(jié)構(gòu)一般由一對耐磨的金屬環(huán)一一浮封環(huán)和一對橡膠圈組成，裝配在密封腔體一一浮封座內(nèi)使用。浮封環(huán)是動密封的主體元件，相互對合并相對旋轉(zhuǎn)摩擦。橡膠圈裝配與浮封環(huán)背部與浮封座之問，將浮封環(huán)定位在浮封座內(nèi)。橡膠圈不僅為輔助靜密封元件，而且對浮封環(huán)產(chǎn)生軸向和徑向的作用力。徑向作用力起到向浮封環(huán)傳遞扭矩的作用，軸向作用力對浮封環(huán)提供必須的密封補(bǔ)償力，由于其彈性補(bǔ)償范圍大，可以忽略一定的裝配誤差，在設(shè)備發(fā)生振動、竄動、擺動時，能保持金屬環(huán)密封面的有效貼合，達(dá)到浮動密封的效果。

三、浮動油封的常見設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及用途

浮動油封常見的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有A型和B型，以及其它特殊設(shè)計(jì)。

A型浮動油封應(yīng)用為廣泛，各種工程機(jī)械行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪、支重輪、鏈托輪、以及車輪輪毅、減速機(jī)、螺桿輸送機(jī)構(gòu)等旋轉(zhuǎn)密封處都可以使用。它由一對錐形浮封環(huán)和一對O型圈組成，裝配在內(nèi)腔也呈錐面的浮封座里。浮動油封壓緊時，根據(jù)安裝問隙A的不同，O型圈壓縮量隨之變化，浮封環(huán)密封面的接觸比壓也相應(yīng)變化，以適應(yīng)不同密封環(huán)境的需要。

浮封環(huán)背部錐面角度一般為15°或20°設(shè)計(jì)，針對不同使用需要也有8°或其他角度的設(shè)計(jì)。15°或20°的設(shè)計(jì)可以使浮封環(huán)密封面獲得較大的接觸比壓，以應(yīng)對較高的內(nèi)部操作壓力以及阻止外界污染物侵入。8°的設(shè)計(jì)可以使浮封環(huán)密封面獲得比較均勻的接觸比壓，適應(yīng)于存在外部壓力及振動的工況。與浮封環(huán)對應(yīng)，浮封座內(nèi)腔錐面角度一般為10°設(shè)計(jì)，也有12°,15°等其他角度的設(shè)計(jì)。合理的設(shè)計(jì)可以使裝配好的浮動油封在保證要求的安裝問隙A的條件下，浮封環(huán)密封面接觸比壓達(dá)到0.4~0.6MPa之問，適用與大多數(shù)場合的應(yīng)用。并且過大的接觸比壓達(dá)，會導(dǎo)致浮封環(huán)密封面過度發(fā)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(huán)的背錐面與浮封座的內(nèi)錐面有較大的表面粗糙度，一般要求達(dá)到Ra6.3~12.5um, A型浮動油封的浮封座有時因?yàn)殡y于加工，可以使用配套的成型座套。

浮封環(huán)密封面的設(shè)計(jì)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(diǎn)是接觸時可確保形成閉合的圓形密封線。實(shí)際在軸向力的作用下，浮封環(huán)發(fā)生輕微形變，接觸區(qū)域形成很窄的環(huán)面，密封可靠性高，散熱性能好。并隨磨損程度的加大，浮封環(huán)繼續(xù)變形，使接觸面不斷向內(nèi)側(cè)偏移，直到抵達(dá)密封面內(nèi)徑，延長了浮封環(huán)的使用壽命。浮封環(huán)從密封面到內(nèi)徑的區(qū)域一般采用階梯式、內(nèi)錐面(斜面)或內(nèi)球面式設(shè)計(jì)。內(nèi)錐面(斜面)或內(nèi)球面式設(shè)計(jì)的好處是使?jié)櫥屯ㄟ^離心力和毛細(xì)作用，進(jìn)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(huán)，理論上接觸密封面可以一直向內(nèi)偏移至浮封環(huán)內(nèi)徑處。

B型浮動油封是針對高負(fù)載設(shè)備設(shè)計(jì)的，常用于各種重型采刁’一設(shè)備易發(fā)生較大振竄、沖擊的部位，如采煤設(shè)備搖臂、鏈輪、減速機(jī)等。它由一對截面為L形的浮封環(huán)和一對膠圈(橡膠碟形彈簧)組成，裝配在L形浮封座內(nèi)，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。