旋转密封和往复密封的定义与区别
旋转密封和往复密封是动态密封的两大核心类型,分别用于应对旋转运动和往复直线运动的密封需求。以下是它们的详细解析:
一、旋转密封
定义:
旋转密封用于防止旋转轴与固定部件(如壳体)之间的介质泄漏,同时允许轴相对壳体旋转。
应用场景:
- 发动机:曲轴油封(密封机油)
- 减速机:输入/输出轴密封(防止润滑油泄漏)
- 电机:转轴密封(隔离润滑脂与外部环境)
典型结构:
- 骨架油封:
- 由金属骨架、橡胶密封唇和弹簧组成。
- 弹簧提供预紧力,使唇口紧贴轴表面。
- 机械密封:
- 由动环(随轴旋转)、静环(固定)和弹性元件组成。
- 通过端面摩擦实现密封,适用于高压、高速工况。
关键技术要求:
- 低摩擦:减少旋转阻力,降低发热。
- 耐磨性:承受轴表面微小磨损,保持密封性。
- 耐介质性:抵抗润滑油、冷却液等介质的侵蚀。
示例:
汽车发动机曲轴油封需耐受150℃高温和机油侵蚀,同时保证低摩擦以减少能量损失。
二、往复密封
定义:
往复密封用于防止活塞或柱塞在缸体内往复运动时的介质泄漏,同时允许相对直线运动。
应用场景:
- 液压缸:活塞密封(隔离高压油液)
- 气缸:活塞杆密封(防止气体泄漏)
- 注射器:柱塞密封(保证药液无菌)
典型结构:
- O形圈:
- 常用作活塞或活塞杆的辅助密封,提供初始密封力。
- 唇形密封圈:
- 单作用:仅在一侧压力下工作(如液压缸活塞密封)。
- 双作用:两侧均需密封(如双向气缸活塞密封)。
- 组合密封:
- 由O形圈+唇形密封圈组成,O形圈提供预紧力,唇形密封圈承担主要密封。
关键技术要求:
- 低摩擦:减少往复阻力,降低能耗。
- 耐磨性:承受高频往复运动产生的磨损。
- 抗挤出性:防止密封圈被高压介质挤出间隙。
示例:
液压缸活塞密封需在35MPa压力下工作,同时承受每分钟数百次的往复运动,需具备高耐磨性和抗挤出性。