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骨架式油封原理,及常見漏油原因和解決方案
2021-04-01一、骨架油封概念
骨架油封是油封的典型代表,一般說的油封即指的是骨架油封。油封的作用一般就是將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離,不至于讓潤滑油滲漏。骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋,起到加強的作用,并使油封能保持形狀及張力。按結(jié)構(gòu)形式可分單唇骨架油封和雙唇骨架油封。雙唇骨架油封的副唇起防塵作用,防止外界的灰塵,雜質(zhì)等進入機器內(nèi)部。按骨架型式可分為內(nèi)包骨架油封,外露骨架油封和裝配式油封。按工作條件可分為旋轉(zhuǎn)骨架油封和往返式骨架油封。廣泛用于汽油發(fā)動機曲軸,柴油發(fā)動機曲軸,變速箱,差速器,減震器,發(fā)動機,車橋等部位。
二、骨架油封的構(gòu)造、及其密封原理
骨架油封結(jié)構(gòu)有三部分組成:油封體、加強骨架和自緊螺旋彈簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。通常,在自由狀態(tài)下的骨架油封,其內(nèi)徑比軸徑小,即具有一定的“過盈量”。因此,當油封裝入油封座和軸上之后,油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力,經(jīng)過一段時間運行后,該壓力會迅速減小乃至消失,因而,加上彈簧可以隨時補償油封自緊力。
密封原理:由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜,此油膜具有流體潤滑特性。在液體表面張力的作用下,油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面,防止了工作介質(zhì)的泄漏,從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的密封。油封的密封能力,取決于密封面油膜的厚度,厚度過大,油封泄漏;厚度過小,可能發(fā)生干摩擦,引起油封和軸磨損;密封唇與軸之間沒有油膜,則易引起發(fā)熱、磨損。因此,在安裝時,必須在密封圈上涂些油,同時保證骨架油封與軸心線垂直,若不垂直,油封的密封唇會把潤滑油從軸上排干,也會導致密封唇的過度磨損。在運轉(zhuǎn)中,殼體內(nèi)的潤滑劑微微滲出一點,以達到在密封面處形成油膜的狀態(tài)Z為理想。首先我們總結(jié)了幾種漏油的常見原因:
三、常見漏油原因和解決方案
1) 裝配原因
① 由于壓裝工裝原因,導致油封壓裝后變形;
② 在裝配過程中,油封通過螺紋或花鍵,導致唇口處劃傷;
③ 由于油封位粗糙度低,壓裝力過大,導致彈簧失效或唇口翻轉(zhuǎn)。
2) 骨架原因
由于油封彈簧材質(zhì)和制造問題,導致其性能失效。彈簧失效形式為:彈簧過緊或過松,過松時彈簧壓緊力小,無法達到密封效果,過緊時彈簧壓緊力大,油封與旋轉(zhuǎn)軸之間配合不當,導致油封異常磨損,Z終發(fā)生漏油。
3) 工作介質(zhì)原因
工作介質(zhì)即為油液。油封材料的選擇應考慮其與油液的相容性,二者相容性差,會產(chǎn)生唇口溶脹、硬化,軟化、龜裂等,Z終發(fā)生漏油。
4) 唇口磨損原因
① 清潔度問題:鑄件型砂、機加工鐵屑、油液雜質(zhì)等,大量積存油封唇口部位,工作時發(fā)生異常磨損;
② 油封位與旋轉(zhuǎn)軸不同軸,油封壓裝后發(fā)生偏磨,唇口異常磨損;
③ 油封唇口處鋰基脂潤滑不良,會發(fā)生干摩擦,導致異常磨損。
5) 軸的原因
① 旋轉(zhuǎn)軸表面粗糙度、硬度不合理,汽車行業(yè)目前普遍選用粗糙度不低于0.8,與油封配合部位會采用高頻淬火,硬度不低于HRC55;
② 旋轉(zhuǎn)軸表面有缺陷,例如:腐蝕、劃痕、方向性刀痕等。
解決方案
(來源:船舶講武堂)