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1929年Walther Simmer发明了橡胶骨架油封.近百年来人们一直沿用橡胶材质,使用比较广泛的是丁腈橡胶与氟橡胶材料,前者成本低廉,但耐温与密封性能较差,泄漏情况比较严重;后者的耐温性与密封性有明显改善,但成本较高,且仍具备普通橡胶材料的某些不良共性:如耐磨性能差,使用寿命短,对轴的偏心反应特别敏感等,泄漏现象仍比较普遍.
八十年代初,美国Mather与National等公司相继研制成功用填充聚四氟乙烯(PTFE)油封代替唇形橡胶油封,成功解决了橡胶骨架油封漏水,漏油问题.
一、材质优点: 聚四氟乙烯(PTFE)又名铁氟龙或塑料王,是四氟乙烯单体的共聚物,它具有下列优点:
(1)化学稳定性:几乎所有的化学抗性,强酸,强碱或强氧化剂及有机溶剂等对它均不起作用.
(2)热稳定性:裂解温度在400℃以上.因此,它能够在-200℃～300℃温度范围内正常工作.
(3)减摩性:PTFE材料磨擦系数极低,仅0.02,是橡胶的1/40
(4)自润滑性:PTFE材料表面具有突出的自润滑性,几乎所有粘性物质均不能粘附到它的表面上去.
二、填充改性: 但是纯PTFE不耐磨,要使它具有实用性,必需对它填充改性处理.我们采用二种方法:一种是无机物填充改性,在PTFE里加入玻璃纤维,碳素纤维,石墨,二硫化钼等.另一种是有机物填充改性,在PTFE里加入聚苯脂,聚苯硫醚等(适用于净水,食品,药品密封).通过填充改性使PTFE耐磨性能提高了2000倍,又增加了钢性,导热性,使油封达到高寿命要求.
三、密封原理: PTFE油封唇口在加工时被拉成喇叭状,由于PTFE经拉制后具有记忆收缩能力,在工作中产生的摩擦热使唇口会不断收缩,所以不需要弹簧的帮助,它会紧紧抱在轴上,不让它与轴表面有间隙存在,又能补偿磨损.
四、产品优点:聚四氟乙烯(PTFE)油封与橡胶油封比较有以下优点:
1,橡胶油封采用弹簧压紧的尖唇口,与轴接触面宽仅为0.3—0.5mm,PTFE油封采用无弹簧的宽唇动力结构,与轴接触面宽为5—7mm,这样可以保持一个足够的油膜,而且对轴的偏心不敏感,在径向跳动0.4mm工况下仍可正常工作
2,PTFE油封内壁刻有与轴转向相反的螺纹槽,当轴旋转时会产生一个向内推力,阻止流体外流.这个推力很高,致使能封住1.0MPa(单唇),3MPa(双唇)流体的压力,橡胶油封仅为0.03MPa
3,PTFE油封极佳的抗磨擦性,特别适用于无油或少油状态工作,即使长期停机后再度启用,也能立即拥有低磨擦特性.
4,PTFE油封特别适用于高速旋转应用,速度可达30m/s
5,PTFE油封可做到无泄漏
五、产品应用:PTFE油封主要应用在空压机,发动机,齿轮箱,马达,泵,空调,搅拌机,自动化精密机械,机器人,化学处理设备,制药和食品加工设备等等,特别适用于传统橡胶油封无法满足的应用.
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