PTFE油封技术交流文件课件.ppt
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1、1923年:邓小平先生在哈金森勤工俭学,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,奇瑞公司十堰东森,模压式聚四氟乙烯油封项目交流会 东森汽车密封件有限公司,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,1.模压式聚四氟乙烯油封的简介 1.1 纯聚四氟乙烯材料 1.2 密封材料PTFE的改性 1.3 PTFE油封的结构 1.4 聚四氟乙烯唇形密封圈密封机理 1.5 模压式PTFE油封的加工工艺 1.6 模压式PTFE油封突出的优点 2.PTFE油封的装配 2.1 安装条件
2、2.2 油封的预润滑 2.3 安装方法 2.4 工人的熟练程度 2.5 PTFE油封在售后 2.6 PTFE油封不能做气密性 2.7 PTF油封唇口的回复性,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,1.模压式聚四氟乙烯油封的简介,1.1:纯聚四氟乙烯材料1.1.1 术语 聚四氟乙烯简称“PTFE”,又名特氟隆或塑料王.1.1.2 PTFE材料的优点: 我们采用PTFE制造油封,是因为PTFE材料具有如下实出特点:,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,1.2 密
3、封材料PTFE的改性,PTFE材料虽然具有优点,但作为密封材料,它还存在如下缺点: (1) 机械性能较差,机械强度仅为14-25Mpa,没有回弹性,硬度较低,断裂延伸率较大; (2) 耐磨性差,磨耗较大; (3) 而蠕变性差,易冷流; (4)成型和二次加工困难; (5) 导热性差,易造成热膨胀.热疲劳和热变形等. -为了弥补它自身的缺陷,对PTFE必须进行改性,特别是直接影响油封密封性能的弹性,柔韧性,则是研究填充聚四氟乙烯油封的关建问题. -改性的方法有:无机填充改性.金属填充改性.有机填充改性等,目前,我国常用的改性方法为无机填充剂材料改性,Hutchinson-DFEDC Automot
4、ive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,1.3 PTFE油封的结构,目前, 根据加工方法不同,填充式聚四氟乙烯油封主要结构有三种. A.第一种为装配式结构,如图1,它是利用金属内、外骨架,通过滚压工艺将聚四氟乙烯垫片装配在一起。,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图1,B.第二种为直接粘结式,如图2,它是将聚四氟乙烯动力唇口经特殊化学处理后,直接粘在金属上或橡胶包复的骨架上。,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图2,C. 模压式聚四氟
5、乙烯油封结构图,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图3,1.4聚四氟乙烯唇形密封圈密封机理,橡胶油封密封机理1.装配好的聚四氟乙烯油封在运转几转后,借助于自身的弹形变形,使唇口部分很好地贴合在 轴径上;记忆功能 2.发动机工作过程中,进入油封部与轴颈贴合部位的润滑油膜随着旋转轴一起转动,一旦油膜碰到油封螺旋槽,就将会受到螺旋斜面的作用而产生一个向机内密封介质的作用力。此力就会将欲外流的液体介质压回储油端(也即是油封螺旋槽具有泵吸的功能)。当 该作用力大于油封本身受到的来自储油端的油压时,就能实现密封。-主唇上的螺旋槽的功能
6、是将力图外泄的润滑介质“赶送”回密封腔内。,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,上述压力可用下面公式进行计算: 式中: p螺旋槽产生的轴向反作用力; C旋转轴与油封唇口之间的间隙; L唇口与轴接触宽度; V旋转轴表面线速度; 液体介质的动力粘度; F(,S)螺旋槽结构要素。 由上式可知,当发动机工况一定(,V,C基本不变)及一定的设计条件(即L不变)时,F(,S )是影响上述分压力的重要原因。 我们知道,螺纹槽深度太浅,宽度太窄,动力槽的排屑功能会减弱,当被磨屑和油腻塞平后,就失去了动力功能,太大,油会从槽中渗漏 所以,动力
7、螺纹槽的深度大小,螺距.断面形状.加工方法等将直接影响油封的密封性.它也是我们研究PTFE密封技术,提高其密封性能努力的主要方向,1.5 模压式PTFE油封的加工工艺简介,1.5.1 油封总成的成型 模压式PTFE油封的加工艺与橡胶油封的成型工艺其本相同。螺纹线的加工是通过硫化模具来完成的.见成型工艺流程图 1.5.2 PTFE垫片的活化处理 由于聚四氟乙烯具有很好的化学稳定性,属非常难粘的材料.要使PTFE垫片与橡胶粘在一起,必需对其表面进行特殊处理,我们称“活化处理”.目前最常用的是:钠-萘组合物化学处理法.它主要是通过腐蚀液与PTFE膜表面发生化学反应,扯掉表面上部份氟原子.这时在表面上
8、留下了碳化层和某些极性基团(碳化层的深度以1薇米左右为宜)。 -通过活化处理后,PTFE垫圈与橡胶的粘接强度可到3.0Mpa,完全能达到油封产品的粘合要求.1.5.3 聚四氟乙烯垫圈的生产工艺流程,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,1.6 模压式PTFE油封的优点:,1.6.1 关于装配式和粘接式PTFE油封 装配式和粘接式PTFE油封与橡胶密封件相比有很多优点,如耐温性好(-200+260).耐磨.耐压.耐腐蚀等,但它存在如下缺点: 1)唇口缺发高弹性,主唇口螺纹槽受成型工艺限制, 螺纹槽深度不易太深,且均为单面结构,这
9、样就造成动力槽的排屑功能减弱,容易被磨屑和油腻堵平,失去动力功能; 2)由于聚四氟乙烯片的厚度选用较厚,唇口太硬,缺发与轴的跟随性, 3)螺纹槽无反向阻油功能,在静态,流体会从槽中渗漏 . 车削螺纹线与模压螺纹线对照图,东森汽车密封件有限公司,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,1.6.2 模压式PTFE油封突出的优点:,(1).密封唇口使用温度范围宽.PTFE片可在-200-+260内正常工作; (2).摩擦系数低(0.2), 是氟胶(FPM)的1/4,从而大大降低油封在使用用过程中的摩擦生热,可消除橡胶唇口的积碳现象. (3).耐高速,允许旋转
10、轴的工作线速度在30m/s以上.(4).双面螺纹槽结构的采用,提高了唇口对轴的追随性,增强了密封唇口的吸引功能,密封更加可靠;(5).阻油点设计,可防止油封的静态泄漏;(6).与制造普通橡胶油封一样的模压成型工艺, 使螺纹槽的断面形状及尺寸稳定,质量可靠,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,附:PTFE油封与橡胶油封性能对比,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,2.PTFE油封的装配,由于PTFE油封与橡胶油封的结构存在一定的区别,它的唇口材料不具有与橡胶
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