浅析骨架油封在电动工具中的使用

周乾卫

（ 江苏索利得电器有限公司 江苏 南通 226244 ）

浅析骨架油封在电动工具中的使用

周乾卫

（ 江苏索利得电器有限公司 江苏 南通 226244 ）

简述电动工具中常见的密封元件实现防水、防尘、防漏功能的原理和重要性，提出油封选型、安装、使用和保存时应注意的要点，以预防因密封不严和装配不当造成的漏油现象，从而确保电动工具整机质量得到提高。

骨架油封 防水 防尘 防漏

0 引言

电动工具大多是利用电动机把输入的电能转化为机械能，通过齿轮、轴等传动结构输出功率，从而产生各种形式的机械操作。电动工具结构轻巧，携带及使用方便，被广泛应用于各个领域。由于作业工况和条件复杂多变，对其密封要求很高，因此骨架油封被大量使用在电动工具中。

1 主要作用

骨架油封在电动工具中主要作用为防水、防尘和防油。

防水、防尘功能主要应用在150型以上的大功率角磨机中，以180型、230型居多，因其功率大，有时会用来切割石材。在切割过程中，一般用水加以冷却，切割时灰尘密度大，这对角磨机轴承座的密封性能提出了较高要求。一般的防尘盖（冲压件）及羊毛圈难以达到密封效果，所以，此时应该用骨架油封进行密封。另外，防水功能也应用于水钻。作为专业的开孔设备，水钻作业时需带水作业，为防止水渗入齿轮箱，一般在水封座上下两端装入骨架油封用以防水；

防油功能主要应用于电锤、电镐中，一般安装于齿轮箱内，防止机械部分油脂漏入电机机身内部。

2 密封原理

在自由状态下，油封唇口内径一般小于轴外径，具有一定的过盈量。安装后，油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。工作时，油封刃口在径向压力的作用下形成0.25 mm～0.5 mm的密封接触环带。在润滑油压力的作用下，油液渗入油封刃口，与转轴之间形成极薄的一层油膜。油膜受油液表面张力的作用，在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月面”，防止油液外溢，起到密封作用。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油会泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇和轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。因此，在安装时，必须在密封圈上涂油，同时保证骨架油封与轴心线垂直。若不垂直，油封的密封唇会将润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。

3 具体使用

骨架油封基本是装在壳体孔内，油封装配对于壳体孔表面粗糙度、表面质量的要求尤为重要。在装配时应检查其内壁有无碎屑、划痕、灰尘和铸造砂粒等，应使用专用工装将骨架油封平稳地装入壳体座里。腔体内孔如图1所示，内孔尺寸见表1：

表1 腔体的内孔尺寸mm

图1 腔体内孔

油封密封不严是造成漏油的主要因素。当轴出现磨损形成沟槽，即使更换新油封仍然无法保持密封时，通常是因为油封唇口与轴的接触压力下降，造成安装后油封直径与轴径的过盈量太小等现象造成。另外，装配方法不当也是造成漏油现象的重要因素，如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。

为防止油封漏油，应采取以下措施：

1）熟练掌握和识别伪劣产品的基本知识，选购优质、标准的油封；标准油封尺寸见表2和表3：

表2 油封的宽度公差mm

表3 油封的外径公差mm

2）油封配合腔体精度不低于H8，表面粗糙度按GB/T 1031-2009《产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》规定，Ra≤3.2 μm， Rmax≤12.5 μm；

3）轴与油封接触部分表面粗糙度按GB/T 1031-2009《产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》规定，Ra=0.2 μm～0.63 μm， Rmax=0.8 μm～2.5 μm。轴的尺寸精度一般为h6～h7；

4）轴的表面硬度为HRC 45～HRC 52，淬火深度≥0.33 mm；

5）轴应有加工15°～30°的装配倒角，如图2所示，若设计时没有倒角，也可在装配时人工修出倒角，具体尺寸可参照下表4；

图2 轴导入倒角

表4 轴导入倒角mm

6）油封唇部接触部分表面不应有机加工螺纹的痕迹；

7）安装时，若轴径外表面粗糙度低或存在锈斑、锈蚀、毛刺等缺陷，应用细砂纸或油石打磨光滑；

8）装配时应注意安装方向：装有自紧弹簧面（即有凹槽的一面）朝向箱体内部，防尘唇朝向箱体外部；

9）装配前在油封唇口或轴径对应位置涂抹清洁机油或润滑油脂；

10）如轴径和轴承磨损严重、油封橡胶老化或弹簧失效时，应及时进行修理和更换相应部件；

11）对异常发热的部件应及时检查，排除故障，避免机械超速、超负荷运转，防止油封唇口温度升高、橡胶老化、唇口快速磨损；

12）经常检查壳体内部或拆下水封座查看，注意内部油液有无杂质或与油封接触部分有无锈迹现象；

13）暂时不用的油封，应妥善保管，防止沾染油污、灰尘，避免日光直射。

4 结语

油封作为电动工具中最常见的密封元件，对其选型、安装，以及防水、防尘、防漏的密封作用和效果加以重视，是确保电动工具整机质量提高的必要措施。

[1]闻邦椿. 机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，2010.

[2]GB 13871-1992 旋转轴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

周乾卫（1983-），男，本科，助理工程师，主要从事电动工具产品开发等工作。