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          浅谈浮动油封在矿业机械减速机中的应用                    摘要：浮动油封作为矿业机械设备中经常采用的一种密封结构形式，在我司矿用液压挖掘机行走减速机及矿用自卸车轮边减速机中有广泛应用本文介绍了浮动油封的结构、材料、密封机理、装配工艺及润滑方法，保证减速机良好的密封性关键词：密封；浮动油封；减速机；装配工艺0 引言矿业机械需要在粉尘、沙子、泥浆、岩石、泥土等磨损介质所构成的恶劣环境和极端工况下运行，对密封系统耐磨性要求极高需要对行星齿轮组、轴承、齿轮等高质量的零配件提供足够的保护，以防止破坏性介质的侵入浮动油封即是为适应恶劣工况而发展起来的一种紧凑型的机械密封方式，它是浮动密封的俗称，属于动密封中机械端面密封的一种与其它的密封相比，浮动油封具有结构简单、耐磨、耐冲击、防渗漏、抗污染、端面磨损自动补偿等优点，在多煤粉、泥沙、水气等恶劣的工作环境下具有超强的密封性能因此，我司将浮动油封应用于矿用液压挖掘机行走减速机和矿用自卸车轮边减速机中，对该部位回转端面进行动态密封同时它又属于易损消耗件，更换的次数也比较多因此，浮动油封使用合理的装配工具和采用正确的装配方法，将直接关系到整台矿业机械使用寿命的长短和功用的持续发挥。

1 结构和材料以我司使用的德国格茨GOETZE品牌的浮动油封为例，最常见的浮动密封设计方案就是O形圈设计如图1所示，这种设计由结构对称的两个类锥形截面的密封环和两个O形圈组成图1 浮动油封截面密封环对材料的两大主要要求就是耐磨和耐腐蚀密封环一般采用适用于恶劣作业条件的高铬钼合金等合金铸铁材料，它具有耐磨、耐腐蚀、硬度高的特性标准的高性能材料Duronit在铸铁密封市场很常见这种含有细石墨的莱氏体铸铁能够将完美的耐磨性与良好的润磨性能结合了起来O形圈橡胶材料最为重要的标准就是高耐热和低压变一般采用丁晴橡胶即可满足使用要求面对更高的热应力，O形圈采用材料还可选用氢化丁晴橡胶、氟橡胶和甲基乙烯基硅橡胶等根据不同的硬度要求，选择橡胶材料，以便让O形圈可以在密封系统内充分发挥作用，产生稳定持久的接触压力2 密封机理如图2所示，浮动油封安装时O形圈被压缩在密封环和沟槽之间，其储存的弹性力在金属密封环端面上施加轴向负载，以保证两个密封环紧密贴合，并将密封环精确定位在沟槽内，同时为每个密封环和沟槽之间提供静密封旋转时O形圈向沟槽组件传递摩擦扭矩，密封环的两个经过镜面技术精细研磨的密封面紧密配合并相对滑动，一个随旋转部件转动，一个相对静止，保证运转良好的同时能够有效封隔外界的灰尘、水、污泥等。

密封面磨损后，O形圈释放弹性力使密封面仍然能保持良好的贴合，从而起到轴向补偿作业密封环被设计成从密封面处向中心轴打开，形成“V”形缝，使得润滑油通过毛细作用和离心力可以很方便的注入密封面中，保证了足够的润滑和冷却，并防止了密封面的冷焊这种密封系统可在密封面外缘形成一层肉眼可见的薄油膜，这层油膜的存在表明密封系统处于良好的运行状态中图2 浮动油封装配配合截面3 装配工艺由于密封环的外侧槽口里包含着O型圈，装配稍有不当，就会发生O型密封圈切边的现象密封环一般采用高铬钼合金铸铁制成，具有耐磨、耐腐蚀、硬度高的特性，所以其金属材质较脆，需要小心，避免重击或碰撞用力不当，会导致密封环金属上端面受力不均，特别容易破裂损坏，即使不破裂，也会给密封环金属上端面造成损伤，以致漏油综观浮动密封失效的原因，大多数均为装配不当所致，所以浮动油封的装配显得尤为重要，装配方法及注意事项如下：（1）浮动油封在安装前必须保持原始包装，防止密封环长期暴露在空气中产生锈蚀一旦打开包装，必须特别小心保护经过精磨的密封环密封面与橡胶圈，防止损坏、污染搬运及安装过程中要轻拿轻放，避免重击、碰撞2）仅在安装前才拆开浮动油封的包装，检查密封环浮唇口有无破缺、伤裂或油化腐蚀。

密封面必须向上放置，防止损坏精细打磨的磨合面放置地点的表面必须平整，防止损坏O形圈，确保O形密封圈未被扭曲3）如图3所示，密封沟槽（a）必须彻底清洁，沟槽内不得有任何异物残留(如加工后的金属碎屑等)，尤其要避免沟槽内有润滑油或润滑脂残留，沟槽的所有棱边必须光滑检查沟槽表面是否过于粗糙，有无伤痕和毛刺，尤其是有无沿轴向的较长伤痕在清洁浮动密封沟槽的过程中，建议使用无水酒精和干净的无绒布4）安装半边浮动油封时，使用特制工具安装密封（b），卡住密封环，O形圈朝下，将压力直接作用在O形圈上双手在圆形的安装工具两边均匀用力下压，将密封环水平按入沟槽确保安装后沟槽外表面“G”与密封面“D”平行O形圈在装入后必须呈圆形，绝不可以在沟槽内有任何扭曲、起伏或突出可用纯酒精或乙醇湿润沟槽和橡胶圈以便于安装，严禁使用润滑油、润滑脂或任何其他类似产品5）为确保半边浮动密封在装入沟槽后密封面保持水平，可以选多点测量沟槽外露出的金属环密封面高度，任意两点的测量值应最多相差不超过1毫米6）在将两边密封环压紧并调节间隙之前，清洁密封面，然后用无绒布在密封面上涂一层薄油膜作为初始润滑，选用密封腔内使用的润滑油即可7）在装配的过程中将两边密封环对准、压紧，完全安装后检查间隙“A”，确保尺寸“A”在公差允许的范围内。

该尺寸决定了密封环的安装位置和O形圈所受的压力，即最佳轴向载荷图3 浮动油封装配示意如果浮动油封组件在维修时被分开，即使还未达到磨损极限，也必须重新安装新的密封组件因为运行之后接触面在较短时间内会沿一个共同的轨迹运行，再重新安装时无法保证精确安装在原位密封面的磨损路径不再匹配，就会发生漏油，直到密封面再次磨合为止4 润滑浮动油封的运行一般使用润滑油进行润滑，例如品级为SAE 80和SAE 90的齿轮箱润滑油非常适合用于典型的浮动密封运行如有必要，较稀的润滑油，如品级为20W 20的发动机润滑油也可使用注油后，润滑油的油位应介于轴心线和密封直径的2/3之间尽可能避免采用润滑脂润滑，因为在密封面之间，润滑脂无法创造水力润滑条件，将会使浮动密封磨损加快，生命周期缩短5 结语如前所述，机械端面密封虽然在设计和使用过程中较为复杂，但其密封效果及恶劣的工作环境超强适应能力是其它密封不能替代的此装配浮动油封的方法，经过实际应用和实践证明，操作简单，使用方便，效果较好通过对选型、设计、制造、装配各环节进行有效控制，浮动油封的特长得到最大程度的发挥，保证良好的密封性能和较长的使用寿命[1]杨刚雷.浮动油封的使用分析[J].润滑与密封,2003,(4):37-38.[2]姜志明,杨柯.浮动密封加工和装配方法的探讨[J].煤矿机械,2004,(8):47-49.[3]闫红萍.矿用减速机密封结构的介绍及改进[J].机械管理开发,2013(6):43-44.[4]刘志更.浮动油封在大扭矩轮边减速器中的应用与研究[J].煤炭工程,2014(10):211-213.  -全文完-。