淺析骨架油封在電動(dòng)工具中的使用

周乾衛(wèi)

（ 江蘇索利得電器有限公司 江蘇 南通 226244 ）

淺析骨架油封在電動(dòng)工具中的使用

周乾衛(wèi)

（ 江蘇索利得電器有限公司 江蘇 南通 226244 ）

簡(jiǎn)述電動(dòng)工具中常見的密封元件實(shí)現(xiàn)防水、防塵、防漏功能的原理和重要性，提出油封選型、安裝、使用和保存時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)，以預(yù)防因密封不嚴(yán)和裝配不當(dāng)造成的漏油現(xiàn)象，從而確保電動(dòng)工具整機(jī)質(zhì)量得到提高。

骨架油封 防水 防塵 防漏

0 引言

電動(dòng)工具大多是利用電動(dòng)機(jī)把輸入的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過齒輪、軸等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)輸出功率，從而產(chǎn)生各種形式的機(jī)械操作。電動(dòng)工具結(jié)構(gòu)輕巧，攜帶及使用方便，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。由于作業(yè)工況和條件復(fù)雜多變，對(duì)其密封要求很高，因此骨架油封被大量使用在電動(dòng)工具中。

1 主要作用

骨架油封在電動(dòng)工具中主要作用為防水、防塵和防油。

防水、防塵功能主要應(yīng)用在150型以上的大功率角磨機(jī)中，以180型、230型居多，因其功率大，有時(shí)會(huì)用來切割石材。在切割過程中，一般用水加以冷卻，切割時(shí)灰塵密度大，這對(duì)角磨機(jī)軸承座的密封性能提出了較高要求。一般的防塵蓋（沖壓件）及羊毛圈難以達(dá)到密封效果，所以，此時(shí)應(yīng)該用骨架油封進(jìn)行密封。另外，防水功能也應(yīng)用于水鉆。作為專業(yè)的開孔設(shè)備，水鉆作業(yè)時(shí)需帶水作業(yè)，為防止水滲入齒輪箱，一般在水封座上下兩端裝入骨架油封用以防水；

防油功能主要應(yīng)用于電錘、電鎬中，一般安裝于齒輪箱內(nèi)，防止機(jī)械部分油脂漏入電機(jī)機(jī)身內(nèi)部。

2 密封原理

在自由狀態(tài)下，油封唇口內(nèi)徑一般小于軸外徑，具有一定的過盈量。安裝后，油封刃口的過盈壓力和自緊彈簧的收縮力對(duì)旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一定的徑向壓力。工作時(shí)，油封刃口在徑向壓力的作用下形成0.25 mm～0.5 mm的密封接觸環(huán)帶。在潤(rùn)滑油壓力的作用下，油液滲入油封刃口，與轉(zhuǎn)軸之間形成極薄的一層油膜。油膜受油液表面張力的作用，在轉(zhuǎn)軸和油封刃口外沿形成一個(gè)“新月面”，防止油液外溢，起到密封作用。油封的密封能力，取決于密封面油膜的厚度，厚度過大，油會(huì)泄漏；厚度過小，可能發(fā)生干摩擦，引起油封和軸磨損；密封唇和軸之間沒有油膜，則易引起發(fā)熱、磨損。因此，在安裝時(shí)，必須在密封圈上涂油，同時(shí)保證骨架油封與軸心線垂直。若不垂直，油封的密封唇會(huì)將潤(rùn)滑油從軸上排干，也會(huì)導(dǎo)致密封唇的過度磨損。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，殼體內(nèi)的潤(rùn)滑劑微微滲出，以達(dá)到在密封面處形成油膜的狀態(tài)最為理想。

3 具體使用

骨架油封基本是裝在殼體孔內(nèi)，油封裝配對(duì)于殼體孔表面粗糙度、表面質(zhì)量的要求尤為重要。在裝配時(shí)應(yīng)檢查其內(nèi)壁有無碎屑、劃痕、灰塵和鑄造砂粒等，應(yīng)使用專用工裝將骨架油封平穩(wěn)地裝入殼體座里。腔體內(nèi)孔如圖1所示，內(nèi)孔尺寸見表1：

表1 腔體的內(nèi)孔尺寸mm

圖1 腔體內(nèi)孔

油封密封不嚴(yán)是造成漏油的主要因素。當(dāng)軸出現(xiàn)磨損形成溝槽，即使更換新油封仍然無法保持密封時(shí)，通常是因?yàn)橛头獯娇谂c軸的接觸壓力下降，造成安裝后油封直徑與軸徑的過盈量太小等現(xiàn)象造成。另外，裝配方法不當(dāng)也是造成漏油現(xiàn)象的重要因素，如密封唇口撕裂、翻卷、自緊彈簧脫落等。

為防止油封漏油，應(yīng)采取以下措施：

1）熟練掌握和識(shí)別偽劣產(chǎn)品的基本知識(shí)，選購(gòu)優(yōu)質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)的油封；標(biāo)準(zhǔn)油封尺寸見表2和表3：

表2 油封的寬度公差mm

表3 油封的外徑公差mm

2）油封配合腔體精度不低于H8，表面粗糙度按GB/T 1031-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》規(guī)定，Ra≤3.2 μm， Rmax≤12.5 μm；

3）軸與油封接觸部分表面粗糙度按GB/T 1031-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS) 表面結(jié)構(gòu) 輪廓法 表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值》規(guī)定，Ra=0.2 μm～0.63 μm， Rmax=0.8 μm～2.5 μm。軸的尺寸精度一般為h6～h7；

4）軸的表面硬度為HRC 45～HRC 52，淬火深度≥0.33 mm；

5）軸應(yīng)有加工15°～30°的裝配倒角，如圖2所示，若設(shè)計(jì)時(shí)沒有倒角，也可在裝配時(shí)人工修出倒角，具體尺寸可參照下表4；

圖2 軸導(dǎo)入倒角

表4 軸導(dǎo)入倒角mm

6）油封唇部接觸部分表面不應(yīng)有機(jī)加工螺紋的痕跡；

7）安裝時(shí)，若軸徑外表面粗糙度低或存在銹斑、銹蝕、毛刺等缺陷，應(yīng)用細(xì)砂紙或油石打磨光滑；

8）裝配時(shí)應(yīng)注意安裝方向：裝有自緊彈簧面（即有凹槽的一面）朝向箱體內(nèi)部，防塵唇朝向箱體外部；

9）裝配前在油封唇口或軸徑對(duì)應(yīng)位置涂抹清潔機(jī)油或潤(rùn)滑油脂；

10）如軸徑和軸承磨損嚴(yán)重、油封橡膠老化或彈簧失效時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理和更換相應(yīng)部件；

11）對(duì)異常發(fā)熱的部件應(yīng)及時(shí)檢查，排除故障，避免機(jī)械超速、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，防止油封唇口溫度升高、橡膠老化、唇口快速磨損；

12）經(jīng)常檢查殼體內(nèi)部或拆下水封座查看，注意內(nèi)部油液有無雜質(zhì)或與油封接觸部分有無銹跡現(xiàn)象；

13）暫時(shí)不用的油封，應(yīng)妥善保管，防止沾染油污、灰塵，避免日光直射。

4 結(jié)語

油封作為電動(dòng)工具中最常見的密封元件，對(duì)其選型、安裝，以及防水、防塵、防漏的密封作用和效果加以重視，是確保電動(dòng)工具整機(jī)質(zhì)量提高的必要措施。

[1]聞邦椿. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]GB 13871-1992 旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈基本尺寸和公差[S].

On the Use of Skeleton Oil Seal in Power Tools

Zhou Qianwei
(Jiangsu Suolide Electrical Appliance Co., Ltd, Nantong, Jiangsu, 226244, China)

Brief on the principle and importance of common seals in waterproof, dustproof, leakproof function, pointing out the oil seal selection, installation, use and preservation, to prevent leakage caused by improper seal and assembly, so as to ensure the quality of power tools.

Skeleton oil seal Waterproof Dustproof Leakproof

TM08

A

1674-2796（2014）02-0005-03

2014-02-12

周乾衛(wèi)（1983-），男，本科，助理工程師，主要從事電動(dòng)工具產(chǎn)品開發(fā)等工作。