密封原理

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1713页（614字）

在自由状态下，油封的内径小于轴径，即有“过盈量”。这样，当油封装配在轴上后，即使无弹簧，也能对轴有一定的径向力。为减少或者弥补轴在运转时产生的振动而造成的唇缘与轴颈产生的局部间隙，从而导致泄漏，在油封唇缘的上方，加装一个弹簧。靠弹簧对轴的抱紧力来克服轴在高速旋转状态下，因振摆、跳动而造成的间隙。并使油封的唇缘能始终紧贴于轴的表面。

维持油封密封性能的是介于唇缘与轴表面之间的油膜。油封的密封理论是建立在轴承的润滑理论上的。在轴旋转的动态过程中，由于维持油膜存在的表面张力是不断变化的，因此，油膜的厚度也是处于不断变化的过程中。通常，油膜厚度的变动量约在20%～50%之间。油膜表面张力的波动是油膜的不稳定因素。当表面张力大于某一定值时，油膜将破裂，密封失效。该定值与油的粘度、介质温度、运动速度等因素有关。一般认为油膜过厚、油封容易泄漏。油膜过薄，则会导致干磨擦。最理想的方案是使油封密封副的滑移面，始终保持临界润滑状态，即保持“临界油膜”厚度。“临界油膜”的形成，直接与油封对轴的径向力分布状况，以及力的大小有关。即径向力分布应保证有“峰值”状态，且尖峰越锐，密封效果越好。但径向力大并不说明是油封结构的最佳设计方案的唯一因素。因此，最理想的情况应当是尽量采用最小的径向力而得到最尖锐的“峰值”压力分布以获得最佳的密封效果。