PTFE油封技术交流文件课件

单击此处编辑母版样式,单击此处编辑幻灯片母版样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,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 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,a.高的化学稳定性:具有很好的化学惰性,强酸.强碱或强氧化剂以及有机容剂等对它均不起作用.,b.耐温性能好.能够在-200+260内正常工作,c.良好的减摩性:聚四氟乙烯材料相互间的摩擦系数为0.1-0.2,与金属材料间的摩擦系数仅为0.2-0.3,其动,静摩擦系数都比较低.,D.良好的自润性,几乎所有粘性物质均不能粘附到它的表面上.,1.2 密封材料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 Automotive 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,序号,项目,PTFE油封,FPM油封,1,耐油性,惰性化学材料，没有失效,耐发动机油良好，但油品求较高,2,耐温性,低温,-200,-30,高温,260,连续：150，最高：175,3,摩擦系数,0.2m Max,0.8m Min,4,线速度,30m/s,28m/s,5,耐偏心,一般:0.5mm,运转时允许最大0.75mm,0.4mm,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相同的高弹性，在安装过程中由于方法不当，会造成PTFE唇口产生翻转.划伤等，从而导致油封漏油。,所以我们希望与首次使用PTFE油封的我们客户进行一些安装方面的技术交流，将PTFE油封由于装配问题而产生的漏油风险降到最低(包括在装配厂及售后)。,DFMEA,油封安装过程中可能产生漏油的原因有,：,A.,安装条件;,B.,油封的预润滑;,C.,安装工具及方法;,D.,工人的熟练程度等。,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,2.1安装条件,2.1.1 对油封座的要求,油封在装配过程中不,至被毛刺或尖角划伤,1.,倒角:1.5mm,X10-20,3.,孔的表面粗糙度：Ra=1.6-0.4 m,2,.表面粗糙度：Ra=4-12.5 m,4.,底部高差：0.5Min,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图4,2.1.2 对轴的要求,当然,比Ra0.2m更高的表面粗糙度是,不需要的,这样轴的表面太光滑,不能产,生形成润滑油膜的可沾性,3.轴的表面粗糙度：Ra=1.6-0.4,m 4.硬度：HRC30以上,2.尖角处圆弧过度,1.倒角：1.0X10-30,表面粗糙度:,Ra=4-12.5 m,东森汽车密封件有限公司,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,图5,2.1.3 对偏心的要求,轴座偏心是影响油封漏油的重要因素,轴座偏心示意图,对偏心量的要求,:,建议e0.15mm,任何程度的轴的偏心度,都影响密封性能并逐惭地,增加由于磨损和弹性体的,递增的硬化所引起的疲劳,破坏的机会.,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图6,2.1.4 对轴跳动的要求,轴跳动量是影响,油封漏油的重要,因素,轴跳动示意图,对轴跳动的要求:,建议F0.15mm,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图7,2.1.5 油封的安装速度及保压时间,安装速度不能太快,否则会,使油封外径 变形。,建议:安装速度,v1200mmmin,油封安装到位后，应对油封,保持一段时间的压力，以减,少或避免油封的回弹。,建议：保压时间t=2-5秒,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,图8,2.2 油封的预润滑,预润滑的目的：,A.,便于装配,保证油封能正确安装到位;,B.防止油封外径在装配过程中拉伤而造成外端漏油。,目前，预润滑的方式有两种：,-在油封外径上涂油,-在油封座上涂油,在油封外径上涂油容易造成污染，所以，装配厂一般都采用在油封座上涂油来达到预润滑的目的。,注意：不管采用那种方法，预润滑必须均匀，否则会造成油封装偏，导致油封唇口不规则磨损而产生漏油。,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,2.3 安装方法,2.3.1 安装前的准备,A.目视油封座的外观,-油封座口部导向角有无毛刺.,-安装倒角是否存在明显偏心.,-预润滑是否均匀,B.,目视,轴的外观,-轴表面有无划伤现象;是否清洁且.无杂质.无 锈,-轴端是否已倒角或倒圆,轴尖角是否有毛刺,C.目视油封的,外观,-油封是否清洁、完好无损,Hutchinson-DFEDC Automotive Seals Co.ltd,东森汽车密封件有限公司,2.3.2 油封装配过程的要求,A.避免将带有套的手直接接触油封唇口，造成密封唇口的污染,或用手搬动PTFE唇口造成不规则变形。