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密封基础知识：密封的材料、选型、分类（五）
日期：2024-08-23 23:50
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摘要：6.1 油封 油封，即润滑油的密封。它常用于各种机械的轴承处，特别是转动轴承部位。其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。 油封与其他密封比较有下列优点： 1） 油封重量轻，耗材少。 2） 油封的安装位置小，轴向尺寸小，轻易加工。 3） 密封性能好，使用寿命较长，对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。 4） 拆卸轻易，检验方便。 5） 价格便宜。 6.2 防尘密封 油封可作防尘密封的件使用。但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时，经常使用专门的防尘密封。 防尘密封...
6.1 油封
油封，即润滑油的密封。它常用于各种机械的轴承处，特别是转动轴承部位。其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。
油封与其他密封比较有下列优点：
1） 油封重量轻，耗材少。
2） 油封的安装位置小，轴向尺寸小，轻易加工。
3） 密封性能好，使用寿命较长，对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。
4） 拆卸轻易，检验方便。
5） 价格便宜。
6.2 防尘密封
油封可作防尘密封的件使用。但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时，经常使用专门的防尘密封。
防尘密封的材料，油压机械多用橡胶，气压机械多用毛毡，飞机和冷带工作的油缸为了对付活塞杆外部结冰而用金属，化工部分为防止活塞杆上的粘着物也用金属。
防尘密封对保护关键性的液压设备是十分重要的。渗透尘土，不仅磨损密封件，而且会大大的磨损导向套和活塞杆。此外，杂质进进液压介质中，也会影响操纵阀和泵的功能，在*坏的情况下，也可能损坏这些装置。防尘圈能除掉活塞杆表面上的尘土和杂物，但损坏活塞杆上的油膜，这对密封件的润滑也有一定作用。
7.1 磁流体
7.1.1 磁流体的组成
1995年由美国帕佩尔（Papell）发明的磁性流体，是把磁铁矿等强磁性的微细粉末（约100Å）在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一种胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下，既不沉降和凝聚又能使其本身承受磁性，可以被磁铁所吸引的特性。
磁流体由3种主要成分组成：
1）固体铁磁体微粒（Fe3O4）；
2）包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂（稳定剂）；
3）载液（溶媒）。
7.1.2 磁流体的特性
磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体，其性能要**：稳定性好，不凝聚、不沉淀、不分解；饱和磁化强度高；起始磁导率大；粘度和饱和蒸气低，其他如凝固点、沸点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。
影响磁流体稳定的主要因素有：微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的公道配比。稳定性是磁流体各种特性存在的条件。
7.2 磁流体密封的工作原理
圆环形长久磁铁，极靴和转轴所构成的磁性回路，在磁铁产生的磁场作用下，把放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体加以集中，使其形成一个所谓的“O”形环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。这种密封方式可用于转轴是磁性体和转轴是非磁性体两种场合。前者磁束集中于间隙处并贯串转轴而构成磁路，而后者磁束比不通过转轴，只是通过密封间隙中的磁流体而构成磁路。
7.2.3 极限条件
磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制：
1）蒸发。磁流体由磁性微粒、表面活性剂和载液3部分组成，载液的蒸发是决定密封极限旋转频率和使用寿命的主要因素。由于密封是靠有限的磁流体工作的。为此，应选用蒸汽压低的载液，使蒸发损失为*小值。
2）温升。温度升高会导致磁铁退磁和磁流体的蒸发。由于温度升高，粘度降低，功率消耗也就降低，这是有利的一面。但是温度的、升高，磁饱和强度下降，也可能使密封的耐压能力有些下降，因此，磁流体温度一般不应高于105℃，否则应采用冷却措施。
3）极限真空度。磁流体密封极限真空度取决于载液的挥发度，用二脂润滑剂作成的载液可满足1.333×10-7Pa超高真空技术的要求。
4）周速。一般磁流体密封适用于高周速30m/s以上的运转，无极限标志。但考虑到温度和散热，周速应限制在60～80m/s，此时还要考虑极限耐压能力。
油封，即润滑油的密封。它常用于各种机械的轴承处，特别是转动轴承部位。其功能在于把油腔和外界隔离，对内封油，对外封尘。
油封与其他密封比较有下列优点：
1） 油封重量轻，耗材少。
2） 油封的安装位置小，轴向尺寸小，轻易加工。
3） 密封性能好，使用寿命较长，对机器的振动和主轴的偏心都有一定的适应性。
4） 拆卸轻易，检验方便。
5） 价格便宜。
6.2 防尘密封
油封可作防尘密封的件使用。但是在粉尘严重或是为了保护其他密封件时，经常使用专门的防尘密封。
防尘密封的材料，油压机械多用橡胶，气压机械多用毛毡，飞机和冷带工作的油缸为了对付活塞杆外部结冰而用金属，化工部分为防止活塞杆上的粘着物也用金属。
防尘密封对保护关键性的液压设备是十分重要的。渗透尘土，不仅磨损密封件，而且会大大的磨损导向套和活塞杆。此外，杂质进进液压介质中，也会影响操纵阀和泵的功能，在*坏的情况下，也可能损坏这些装置。防尘圈能除掉活塞杆表面上的尘土和杂物，但损坏活塞杆上的油膜，这对密封件的润滑也有一定作用。
7.1 磁流体
7.1.1 磁流体的组成
1995年由美国帕佩尔（Papell）发明的磁性流体，是把磁铁矿等强磁性的微细粉末（约100Å）在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一种胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下，既不沉降和凝聚又能使其本身承受磁性，可以被磁铁所吸引的特性。
磁流体由3种主要成分组成：
1）固体铁磁体微粒（Fe3O4）；
2）包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂（稳定剂）；
3）载液（溶媒）。
7.1.2 磁流体的特性
磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体，其性能要**：稳定性好，不凝聚、不沉淀、不分解；饱和磁化强度高；起始磁导率大；粘度和饱和蒸气低，其他如凝固点、沸点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。
影响磁流体稳定的主要因素有：微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的公道配比。稳定性是磁流体各种特性存在的条件。
7.2 磁流体密封的工作原理
圆环形长久磁铁，极靴和转轴所构成的磁性回路，在磁铁产生的磁场作用下，把放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体加以集中，使其形成一个所谓的“O”形环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。这种密封方式可用于转轴是磁性体和转轴是非磁性体两种场合。前者磁束集中于间隙处并贯串转轴而构成磁路，而后者磁束比不通过转轴，只是通过密封间隙中的磁流体而构成磁路。
7.2.3 极限条件
磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制：
1）蒸发。磁流体由磁性微粒、表面活性剂和载液3部分组成，载液的蒸发是决定密封极限旋转频率和使用寿命的主要因素。由于密封是靠有限的磁流体工作的。为此，应选用蒸汽压低的载液，使蒸发损失为*小值。
2）温升。温度升高会导致磁铁退磁和磁流体的蒸发。由于温度升高，粘度降低，功率消耗也就降低，这是有利的一面。但是温度的、升高，磁饱和强度下降，也可能使密封的耐压能力有些下降，因此，磁流体温度一般不应高于105℃，否则应采用冷却措施。
3）极限真空度。磁流体密封极限真空度取决于载液的挥发度，用二脂润滑剂作成的载液可满足1.333×10-7Pa超高真空技术的要求。
4）周速。一般磁流体密封适用于高周速30m/s以上的运转，无极限标志。但考虑到温度和散热，周速应限制在60～80m/s，此时还要考虑极限耐压能力。
