油封的作用一般就(jiù)是将(jiāng)傳動部件(jiàn)中需(xū)要潤(rùn)滑的部件與外部環(huán)境隔(gé)離，不(bú)至(zhì)于讓潤(rùn)滑油(yóu)滲(shèn)漏。骨架(jià)油封(fēng)是油封的(de)典型代(dài)表，一般(bān)說的油封(fēng)即指(zhǐ)的是骨(gǔ)架(jià)油封(fēng)。此外還有磁力(lì)油封、迷宮油封(fēng)、軸承(chéng)隔(gé)離器等。

一、骨架(jià)油封

1.1骨架油(yóu)封分類及(jí)結構

骨架油封(fēng)是油(yóu)封的典型(xíng)代表，一般說的(de)油封(fēng)即指的是(shì)骨架油封。骨架(jià)就如(rú)同混凝土(tǔ)構件裡面的鋼(gāng)筋，起(qǐ)到加強的(de)作用，并使(shǐ)油封能保(bǎo)持(chí)形狀及(jí)張力。按結構形式可(kě)分單唇骨(gǔ)架油封和(hé)雙唇(chún)骨架(jià)油封(fēng)。雙唇(chún)骨架(jià)油(yóu)封(fēng)的副唇起(qǐ)防塵作用(yòng)，防止外界(jiè)的灰(huī)塵，雜質等進入(rù)機器内部。按骨(gǔ)架型式可(kě)分為(wéi)内包(bāo)骨架油封(fēng)，外露(lù)骨架油封(fēng)和裝配(pèi)式(shì)油封(fēng)。

骨架(jià)油封結構(gòu)有三(sān)部(bù)分組成(chéng)：油封體、加強骨(gǔ)架和自(zì)緊(jǐn)螺旋(xuán)彈簧。密封體按(àn)照不同部位又(yòu)分為(wéi)底部(bù)、腰部(bù)、刃口(kǒu)和(hé)密封唇(chún)等。通常，在自由(yóu)狀态下的骨架(jià)油封，其内徑比(bǐ)軸徑(jìng)小，即(jí)具有(yǒu)一定(dìng)的“過(guò)盈量”。 

圖1 骨架油封

因此，當(dāng)油封裝(zhuāng)入(rù)油封座和軸上(shàng)之後(hòu)，油封刃口(kǒu)的壓力和(hé)自緊(jǐn)螺(luó)旋(xuán)彈簧的收(shōu)縮力對軸産生一定(dìng)的徑向緊(jǐn)力，經過(guò)一(yī)段時(shí)間運行後，該壓力會迅(xùn)速(sù)減小(xiǎo)乃至(zhì)消失，因而(ér)，加上彈簧可以(yǐ)随時補償油封(fēng)自緊(jǐn)力。

1.2骨架油(yóu)封(fēng)密封(fēng)原(yuán)理

密(mì)封原理：由(yóu)于在油封與(yǔ)軸(zhóu)之間(jiān)存在(zài)着油封刃(rèn)口控(kòng)制的油膜(mó)，此油膜具有流(liú)體潤滑特性。在(zài)液體表面(miàn)張力的作用(yòng)下，油膜(mó)的剛(gāng)度恰好使油膜與空氣接(jiē)觸端形成(chéng)一個新月(yuè)面，防(fáng)止了(le)工作介質的洩漏，從(cóng)而實現旋轉軸的密封。油(yóu)封的(de)密封能(néng)力(lì)，取決于密(mì)封面(miàn)油膜(mó)的(de)厚度，厚度過大，油(yóu)封洩(xiè)漏；厚度過小，可(kě)能發(fā)生幹摩擦(cā)，引起(qǐ)油封(fēng)和軸(zhóu)磨損；密封(fēng)唇與(yǔ)軸之(zhī)間沒(méi)有油(yóu)膜，則易引起發熱、磨(mó)損。

因此(cǐ)，在(zài)安裝時，必須在密封圈上塗些(xiē)油，同時保(bǎo)證骨(gǔ)架油封與軸心(xīn)線垂直，若不垂直，油(yóu)封的密封唇會把(bǎ)潤滑油從軸上排幹，也(yě)會導緻密封唇(chún)的過(guò)度(dù)磨損(sǔn)。在(zài)運轉中，殼體内(nèi)的潤(rùn)滑劑微微(wēi)滲出一點(diǎn)，以達(dá)到在密(mì)封面處(chù)形成(chéng)油(yóu)膜的狀(zhuàng)态最為理想。

1.3骨架油封(fēng)密封作用

骨(gǔ)架油封的(de)作用一般就是(shì)将傳動部(bù)件中(zhōng)需要潤(rùn)滑的部(bù)件與(yǔ)出力部件隔離，不(bú)至于讓(ràng)潤滑油滲漏，通(tōng)常用于(yú)旋轉軸(zhóu)，是一種旋(xuán)轉軸(zhóu)唇密封。骨(gǔ)架就(jiù)如同混凝土構(gòu)件裡面的鋼筋(jīn)，起到(dào)加強(qiáng)的作用，并使油(yóu)封能保持(chí)形(xíng)狀及張(zhāng)力。骨(gǔ)架油封是(shì)采用(yòng)優質丁腈(jīng)橡膠和鋼闆(pǎn)制(zhì)作而成，質量穩(wěn)定，使(shǐ)用壽命長。廣泛(fàn)用于曲軸(zhóu)箱，變速箱(xiāng)、軸承(chéng)箱等部位。

合理使用油封(fēng)，應注意以下幾點：

(1)軸的轉速由(yóu)于設(shè)計(jì)和結構上的(de)原因，高轉(zhuǎn)速的(de)軸應使用(yòng)高速(sù)油封，低轉速的軸使用(yòng)低速油(yóu)封，不能将低速(sù)油封用于高速(sù)軸上，反之(zhī)也不(bú)行。

(2)環(huán)境溫度在(zài)使用溫度較高(gāo)的情(qíng)況下，應選(xuǎn)用聚(jù)丙烯酯或(huò)矽、氟、矽氟(fú)橡膠。并應設(shè)法降低(dī)油箱中的油溫(wēn)。在使用溫度過(guò)低的(de)情況下，應選用(yòng)耐(nài)寒(hán)橡膠。

(3)壓力一(yī)般的油封承受壓(yā)力能力差，壓力過大(dà)時油封(fēng)會(huì)變形(xíng)。在壓(yā)力(lì)過大的(de)使用條件(jiàn)下應(yīng)采用耐壓支承(chéng)圈或加強(qiáng)的耐(nài)壓油(yóu)封。

(4)安裝上(shàng)的偏心程度油(yóu)封和(hé)軸配合時偏心過大，則其密封性會變差(chà)，特别是在軸轉(zhuǎn)速高時尤為嚴(yán)重。如果偏(piān)心過(guò)大時(shí)，可采用“w”形(xíng)斷面的油封。

(5)軸(zhóu)的表(biǎo)面光潔度，直接影響(xiǎng)油封(fēng)的使用(yòng)壽命，即(jí)軸的光潔(jié)度高(gāo)，油封(fēng)使用壽命(mìng)就會長。

(6)注意(yì)在(zài)油封(fēng)的唇(chún)口應(yīng)有一定(dìng)量的潤(rùn)滑油(yóu)。

(7)要特别注(zhù)意(yì)防止塵(chén)土浸(jìn)入油封。

二(èr)、磁力(lì)油封

2.1磁力(lì)油封介紹

磁(cí)力(lì)油封是由靜(jìng)環和動(dòng)環兩部分組合(hé)合成，運用(yòng)磁力(lì)技術(shù)，采用(yòng)機封理念，全浮(fú)動密(mì)封面(miàn)結構。 

圖2 磁(cí)力油封

油(yóu)封是(shì)用來(lái)封(fēng)油的機械元件，它将傳動部件中需要(yào)潤滑(huá)的部件與(yǔ)出力(lì)部件隔離(lí)，不至于讓潤滑(huá)油滲漏。靜(jìng)密封(fēng)和動(dòng)密(mì)封用密(mì)封件叫密封件(jiàn)。

磁力油封是經(jīng)過多年的研究(jiū)與實驗而設計(jì)出來(lái)的(de)一款産(chǎn)品，創(chuàng)造性(xìng)的使用了(le)模(mó)塊化磁(cí)力補償系統與新材料(liào)密(mì)封技(jì)術，簡便(biàn)的安裝(zhuāng)即可(kě)解決工業(yè)史上一直難以(yǐ)根除的(de)問題。既(jì)響應了産品轉(zhuǎn)型升(shēng)級要綠色(sè)環保的(de)國(guó)家政(zhèng)策，又符合工廠(chǎng)企業的6s管理要求。

傳(chuán)統唇(chún)封産(chǎn)品在應(yīng)用中必(bì)然與軸(zhóu)面發生摩擦，在應用中(zhōng)極易失效(xiào)。無(wú)法(fǎ)有效(xiào)地阻(zǔ)止軸(zhóu)承腔不受污染(rǎn)，工作(zuò)壽(shòu)命(mìng)一般(bān)很短(duǎn)且難以控(kòng)制。當唇封洩漏(lòu)時，潤滑油(yóu)的流(liú)失将給軸承及(jí)設備帶來災難(nán)性(xìng)的後果(guǒ)。周免(miǎn)的嚴(yán)重磨(mó)損(sǔn)所(suǒ)引起的設(shè)備損(sǔn)傷，必然(rán)會增加(jiā)修複成本(běn)。

磁力(lì)油封(fēng)在設計中(zhōng)運用磁力技術，采用(yòng)機封理念(niàn)，全浮動(dòng)密封面(miàn)結構。整(zhěng)體結構簡(jiǎn)單，安裝(zhuāng)方便(biàn)，動力消(xiāo)耗少。動(dòng)靜環消(xiāo)耗少。動(dòng)靜環(huán)結(jié)合(hé)面始(shǐ)終保持(chí)緊密接觸，即使(shǐ)在較大(dà)的軸跳(tiào)動(dòng)下，亦可實(shí)現有(yǒu)效密封。磁力密(mì)封替(tì)代骨(gǔ)架(jià)油封，是(shì)轉軸密(mì)封(fēng)技術(shù)發展(zhǎn)的必然方向。

2.2磁力(lì)油(yóu)封功能配置

磁力油(yóu)封由靜環和動(dòng)環(huán)兩部(bù)分組合(hé)而成：

靜(jìng)環，是用遇熱(rè)穩定(dìng)且耐(nài)磨的“316不鏽(xiù)鋼”制成，通(tōng)過o型圈固(gù)定于腔内(nèi)，動密(mì)封面光滑耐(nài)磨。

動環，内含磁性元件，動(dòng)密封面(miàn)是散(sàn)熱性與耐(nài)磨性極佳的含(hán)碳複(fú)合材料制成，并且采(cǎi)用浮動式設計(jì)。可長期在(zài)靜環(huán)的吸(xī)引下保持(chí)貼合，為達到與靜環(huán)長期吸合(hé)在一(yī)起，磁(cí)力(lì)油封的(de)磁性(xìng)元件采用在高溫(wēn)環境下(xià)都不會消(xiāo)磁的(de)永磁材料(liào)。而且(qiě)為了滿足浮動(dòng)式設(shè)計的要求(qiú)，動環采用o型圈(quān)固定在軸上(shàng)。

磁(cí)力油封在(zài)結構(gòu)設計時(shí)考慮到(dào)長壽命使用，故采用(yòng)特(tè)殊材料(liào)，使其在惡劣環境下及(jí)反複變(biàn)化時可(kě)保持耐(nài)用。磁(cí)力油封可在幹态(tài)下或存在潤滑的(de)工況(kuàng)下工作，亦(yì)适用于水侵蝕的情(qíng)況下。可用(yòng)在立式、卧(wò)式(shì)、低(dī)速、高(gāo)速、幹(gàn)摩擦或潤(rùn)滑狀(zhuàng)态(tài)下的減(jiǎn)速機(jī)、齒(chǐ)輪(lún)箱、風機、泵(bèng)和電機等(děng)轉動設備。

2.3磁力(lì)油封(fēng)特(tè)點

（1）磁力(lì)補償密封(fēng)設計(jì)，适用于潤滑或幹摩擦工(gōng)況，真(zhēn)正做(zuò)到零洩漏(lòu)。

（2）磁力油封對軸的表(biǎo)面硬度沒(méi)有要求，并且不(bú)會磨損軸。

（3）磁力(lì)油封的線速度可達50 m/s。

（4）磁力油封(fēng)的壽命比傳統(tǒng)油封的壽(shòu)命長，最低(dī)可達28000h。

三、迷宮油封(fēng)

迷(mí)宮密(mì)封屬(shǔ)于非(fēi)接觸(chù)式動密封。是通(tōng)過在旋轉(zhuǎn)件、固(gù)定件之間形成(chéng)多(duō)個(gè)密封(fēng)槽，産(chǎn)生阻力，阻止液(yè)體（氣體(tǐ)）的洩漏(lòu)（如圖3所(suǒ)示(shì)）。

由于(yú)迷宮(gōng)密封(fēng)為非(fēi)接觸式，旋轉件(jiàn)與固定件(jiàn)間有(yǒu)一定(dìng)的(de)間隙，因(yīn)此不(bú)存在(zài)磨損破壞情況。但是(shì)迷宮密(mì)封對旋(xuán)轉件(jiàn)與固定件的同軸度(dù)要求(qiú)很高(gāo)，如果兩個(gè)件不(bú)同心(xīn)，很容(róng)易(yì)産生摩(mó)擦，使(shǐ)零件燒損(sǔn)。而且(qiě)，迷宮(gōng)密封(fēng)件的(de)加工(gōng)難度(dù)相對要高(gāo)一(yī)些(xiē)。

迷宮(gōng)密封一般(bān)應用在無壓稀(xī)油潤(rùn)滑的卧式渣漿泵上。圖(tú)4為某泵(bèng)廠的(de)迷宮密封(fēng)結構圖。這種設(shè)計将(jiāng)圖(tú)3中(zhōng)的三(sān)種迷宮密(mì)封結(jié)構融和(hé)了(le)起來，既保證了密封(fēng)效果，又(yòu)使(shǐ)加工(gōng)和裝配更加方便快(kuài)捷；同時還(hái)對軸承起到了(le)保護(hù)作用(yòng)，防止(zhǐ)外部(bù)的灰(huī)塵和(hé)水進到軸承(chéng)及(jí)箱體(tǐ)内。實(shí)踐證(zhèng)明，這種迷(mí)宮密(mì)封設計(jì)使用效(xiào)果相當(dāng)好。但是，這種設計有一(yī)個要求(qiú)就是：潤(rùn)滑油的油位不(bú)能高于(yú)密封槽(cáo)的位置，否則潤(rùn)滑油會(huì)自動洩漏。這(zhè)又限(xiàn)制了(le)這種迷宮密封的應用範圍。如(rú)果油位(wèi)較(jiào)高或(huò)是其他的潤滑(huá)方式(shì)也使(shǐ)用迷宮密(mì)封，那(nà)就需(xū)要配一(yī)個停車密封(fēng)。而這個停(tíng)車密(mì)封又是(shì)類似油(yóu)封的(de)橡膠(jiāo)密封(fēng)，一旦損壞(huài)，整個(gè)密封結構(gòu)乃至整台(tái)設備(bèi)就需要(yào)停車檢(jiǎn)修。

四、軸承隔離(lí)器

軸承隔(gé)離器(qì)是在(zài)複(fú)合(hé)迷宮(gōng)密封的基礎上(shàng)發展起來(lái)的(de)一(yī)種非(fēi)接觸、無磨(mó)損的永(yǒng)久性軸(zhóu)承保護裝置。一(yī)般(bān)分(fèn)為(wéi)迷宮式(shì)軸承隔離(lí)器和(hé)磁力式軸承隔離器。迷宮式軸(zhóu)承隔(gé)離包(bāo)含一(yī)個動環(huán)和一個(gè)靜環(huán)，動靜(jìng)環結(jié)合成一體，因此，在運行(háng)中兩者(zhě)不會(huì)分離(lí)。一般(bān)來講，動環随軸轉動，靜環安裝(zhuāng)部分(fèn)被壓(yā)裝進(jìn)軸承箱端蓋。動(dòng)靜環協同作用，阻止(zhǐ)外界污染(rǎn)物進入(rù)軸(zhóu)承箱，并防止潤(rùn)滑介(jiè)質洩漏。高(gāo)品質(zhì)的軸承隔離器(qì)由金屬材料精加工而成，通(tōng)常(cháng)為黃銅，并且配有阻(zǔ)擋外界水(shuǐ)蒸氣自由進出的(de)蒸(zhēng)汽阻擋環(huán)，防止設備停機(jī)時由于軸承箱(xiāng)内部空(kōng)氣冷卻(què)，外界(jiè)水蒸氣被倒吸入軸承箱(xiāng)，從而(ér)降低潤滑(huá)劑潤(rùn)滑(huá)性能。軸(zhóu)承隔離器(qì)的密(mì)封性能不(bú)會随(suí)着時間的推移(yí)而降低(dī)，這使得它可(kě)以為旋轉(zhuǎn)設備(bèi)提(tí)供(gòng)持久的軸(zhóu)承保護。 

圖(tú)5 軸(zhóu)承隔(gé)離(lí)器

軸(zhóu)承隔離器(qì)的(de)優(yōu)點

在軸承隔離器發(fā)明(míng)以前，轉(zhuǎn)動設備的軸承的保護(hù)屏障主(zhǔ)要采用骨架油封或(huò)迷(mí)宮密封(fēng)等唇形密(mì)封或端面密封。以橡(xiàng)膠的骨架油封(fēng)為例，其最(zuì)大的(de)使用壽命(mìng)僅為(wéi) 3000 小時，卻(què)被用來(lái)保護(hù)設計壽命長達(dá) 50000 小(xiǎo)時（約 6 年(nián)）的滾動軸(zhóu)承。随(suí)着骨架油(yóu)封密(mì)封性能弱(ruò)化，它(tā)開始(shǐ)劃傷軸的表面，或者(zhě)密封(fēng)唇口發生(shēng)老化，使密封(fēng)性(xìng)能快(kuài)速喪失(shī)。而且因(yīn)為骨(gǔ)架(jià)油封磨(mó)損導緻的軸損(sǔn)壞，成本(běn)高昂，此外，由(yóu)于潤滑劑的洩漏和污染(rǎn)物的(de)侵入，影響軸承(chéng)的(de)使(shǐ)用壽(shòu)命，甚(shèn)至造(zào)成停(tíng)機事故(gù)。所有的(de)接觸密(mì)封(fēng)，由于(yú)其本身(shēn)的(de)特點，都(dōu)會産生磨損(sǔn)和能量損失。以軸徑(jìng) 3 英寸（約 76mm) 的(de)橡膠骨(gǔ)架油封(fēng)進行(háng)工作(zuò)壽命(mìng)及(jí)能耗(hào)測(cè)試，轉(zhuǎn)速設定在 2550 轉(zhuǎn)/分(fèn)鐘，結果(guǒ)顯(xiǎn)示，普(pǔ)通的(de)骨架(jià)油封(fēng)在 1500 小(xiǎo)時内(nèi)失效(xiào)率超(chāo)過90%。即使是(shì)進口品牌(pái)的骨(gǔ)架油(yóu)封，其實際(jì)工作壽(shòu)命(mìng)也不會超過 3000 小時，而(ér)且(qiě)密封唇劃傷(shāng)軸後(hòu)，會導緻密(mì)封效果(guǒ)越來越(yuè)不理想(xiǎng)。而目前(qián)很多關鍵設備(bèi)，其制(zhì)造标(biāo)準（比(bǐ)如api610 化(huà)工泵，ieee-841 電機）要求(qiú)其(qí)密封必(bì)須可以連(lián)續運行 5 年(nián)，且免維護。因此骨(gǔ)架油封(fēng)并不适合(hé)需要(yào)連續(xù)運轉的工(gōng)業設備(bèi)，例如，加(jiā)工行業(yè)的(de)泵、電機(jī)、齒輪(lún)箱、汽?機(jī)等。經(jīng)測試(shì)，每個(gè)骨架油(yóu)封(fēng)平均消耗的(de)功率為 150w。

一般(bān)油封的功(gōng)率消耗和(hé)以下(xià)幾個(gè)因素有(yǒu)關(guān)：（1）軸徑，轉速(sù)，軸表(biǎo)面光潔(jié)度；（2）潤滑(huá)油黏度；（3）溫(wēn)度；（4）密封(fēng)唇材質。一個(gè)企業如果安裝大量的旋轉設(shè)備，且常年連續(xù)運行(háng)，其每年的(de)功率消耗(hào)及維護費用會(huì)非常(cháng)客觀(guān)，不利(lì)于企業的節能降耗及生?效益的提(tí)高(gāo)。軸承隔離器(qì)作為一種非接(jiē)觸、無摩(mó)擦(cā)的密(mì)封裝置(zhì)，其不劃(huà)軸、不(bú)消耗(hào)功率(lǜ)、免維護、零(líng)洩漏的特性，能更好(hǎo)滿足(zú)現在工況(kuàng)企業設備(bèi)密封(fēng)的需(xū)要。其主要優點(diǎn)：（1）非接(jiē)觸、無(wú)磨損的持久軸承保護；（2）蒸汽阻(zǔ)斷環可(kě)阻(zǔ)擋由(yóu)于軸(zhóu)承箱加熱(rè)或(huò)冷卻時造成(chéng)的蒸(zhēng)汽侵(qīn)入(rù)；（3）提(tí)供分體(tǐ)式(shì)設計(jì)，便于安裝；（4）免維護；（5）零能耗；（6）标準(zhǔn)耐受(shòu)溫(wēn)度範圍(wéi)為 -37 ～ 204ºc；（7）采用銅、不(bú)鏽鋼、鋁(lǚ)或其(qí)他材料制成，以适應(yīng)極端(duān)條件(jiàn)。

迷宮(gōng)式軸承隔離器(qì)作為橡膠(jiāo)密封(fēng)和迷宮密(mì)封的(de)改進(jìn)方(fāng)案，是一種具有(yǒu)獨特設(shè)計(jì)結構的複合(hé)迷宮(gōng)密(mì)封(fēng)，一般由耐(nài)腐蝕(shí)且散(sàn)熱的錫(xī)青銅加(jiā)工而(ér)成，并配有(yǒu)氟橡膠材料靜(jìng)密封，真正實現(xiàn)旋轉設(shè)備(bèi)零洩(xiè)漏，且(qiě)無(wú)須維護(hù)。使用壽命可以達到幾十(shí)年，可(kě)以阻擋外(wài)界灰塵、蒸汽、水(shuǐ)霧等(děng)侵入，防護(hù)級别(bié)達到 ip66。對比(bǐ)傳統(tǒng)的橡(xiàng)膠密(mì)封或(huò)迷宮密封，軸承隔離器極(jí)大地(dì)提高了設(shè)備運(yùn)行穩定性(xìng)。針對(duì)運行(háng)工況更惡(è)劣的(de)設備(bèi)，可(kě)升(shēng)級選用磁力式軸承隔(gé)離器，通(tōng)過磁(cí)力(lì)補償系統(tǒng)使端面貼合非常緊密， 做到(dào)零洩漏同時可有效阻擋外部物質入侵，是真(zhēn)正(zhèng)的(de)軸(zhóu)承保護(hù)器。相比來(lái)說，兩(liǎng)種軸承隔離器(qì)的價格均高于傳統(tǒng)的(de)骨(gǔ)架油封，但是長期來(lái)看，産(chǎn)生的效(xiào)益(yì)是遠遠超(chāo)出軸(zhóu)承隔離器成本的，大大(dà)減(jiǎn)少了(le)維修頻次，提升(shēng)了現場管理水平，徹(chè)底消除了(le)現場設備的跑冒滴漏。三種軸端密(mì)封(fēng)形式特(tè)點見表1。

[1]吳勝(shèng)華(huá),何彥書.迷(mí)宮密(mì)封與油封(fēng)密封(fēng)在渣漿泵上的(de)應用(yòng)比較[j].通用(yòng)機械,2010(08):78-79.

[2]郭宗岩,蘇(sū)建軍(jun1),鐘(zhōng)磊,韓國(guó)濤,李鵬,趙強,韓玉生(shēng).軸承(chéng)隔離(lí)器在(zài)動設備軸(zhóu)端密(mì)封中的應(yīng)用[j].中(zhōng)國設(shè)備工程,2022(s2):214-215.

（來源：加氫設(shè)備工程(chéng)師(shī)）