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1929年Walther Simmer發明了橡膠骨架油封.近百年來人們一直沿用橡膠材質,使用比較廣泛的是丁腈橡膠與氟橡膠材料,前者成本低廉,但耐溫與密封性能較差,泄漏情況比較嚴重;后者的耐溫性與密封性有明顯改善,但成本較高,且仍具備普通橡膠材料的某些不良共性:如耐磨性能差,使用壽命短,對軸的偏心反應特別敏感等,泄漏現象仍比較普遍.
八十年代初,美國Mather與National等公司相繼研制成功用填充聚四氟乙烯(PTFE)油封代替唇形橡膠油封,成功解決了橡膠骨架油封漏水,漏油問題.
一、材質優點: 聚四氟乙烯(PTFE)又名鐵氟龍或塑料王,是四氟乙烯單體的共聚物,它具有下列優點:
(1)化學穩定性:幾乎所有的化學抗性,強酸,強堿或強氧化劑及有機溶劑等對它均不起作用.
(2)熱穩定性:裂解溫度在400℃以上.因此,它能夠在-200℃～300℃溫度范圍內正常工作.
(3)減摩性:PTFE材料磨擦系數極低,僅0.02,是橡膠的1/40
(4)自潤滑性:PTFE材料表面具有突出的自潤滑性,幾乎所有粘性物質均不能粘附到它的表面上去.
二、填充改性: 但是純PTFE不耐磨,要使它具有實用性,必需對它填充改性處理.我們采用二種方法:一種是無機物填充改性,在PTFE里加入玻璃纖維,碳素纖維,石墨,二硫化鉬等.另一種是有機物填充改性,在PTFE里加入聚苯脂,聚苯硫醚等(適用于凈水,食品,藥品密封).通過填充改性使PTFE耐磨性能提高了2000倍,又增加了鋼性,導熱性,使油封達到高壽命要求.
三、密封原理: PTFE油封唇口在加工時被拉成喇叭狀,由于PTFE經拉制后具有記憶收縮能力,在工作中產生的摩擦熱使唇口會不斷收縮,所以不需要彈簧的幫助,它會緊緊抱在軸上,不讓它與軸表面有間隙存在,又能補償磨損.
四、產品優點:聚四氟乙烯(PTFE)油封與橡膠油封比較有以下優點:
1,橡膠油封采用彈簧壓緊的尖唇口,與軸接觸面寬僅為0.3—0.5mm,PTFE油封采用無彈簧的寬唇動力結構,與軸接觸面寬為5—7mm,這樣可以保持一個足夠的油膜,而且對軸的偏心不敏感,在徑向跳動0.4mm工況下仍可正常工作
2,PTFE油封內壁刻有與軸轉向相反的螺紋槽,當軸旋轉時會產生一個向內推力,阻止流體外流.這個推力很高,致使能封住1.0MPa(單唇),3MPa(雙唇)流體的壓力,橡膠油封僅為0.03MPa
3,PTFE油封極佳的抗磨擦性,特別適用于無油或少油狀態工作,即使長期停機后再度啟用,也能立即擁有低磨擦特性.
4,PTFE油封特別適用于高速旋轉應用,速度可達30m/s
5,PTFE油封可做到無泄漏
五、產品應用:PTFE油封主要應用在空壓機,發動機,齒輪箱,馬達,泵,空調,攪拌機,自動化精密機械,機器人,化學處理設備,制藥和食品加工設備等等,特別適用于傳統橡膠油封無法滿足的應用.
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