
在煤礦開采及各類工業(yè)生產(chǎn)中,齒輪泵作為重要的流體輸送設(shè)備,其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和設(shè)備安全。然而,齒輪泵軸封漏油問題卻屢見不鮮,不僅造成油液浪費(fèi),增加生產(chǎn)成本,還可能引發(fā)設(shè)備故障,甚至引發(fā)安全事故。因此,深入分析齒輪泵軸封漏油的原因,并采取有效的解決措施,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、裝配環(huán)節(jié)導(dǎo)致的軸封漏油
(一)油封壓裝變形
在齒輪泵的裝配過程中,壓裝工裝的質(zhì)量和操作方法對油封的安裝效果有著直接影響。如果壓裝工裝設(shè)計(jì)不合理或操作不當(dāng),可能會導(dǎo)致油封在壓裝過程中發(fā)生變形。例如,當(dāng)壓裝力不均勻時,油封的唇口部位可能會受到過度的擠壓,從而使其形狀發(fā)生改變。這種變形會破壞油封原有的密封結(jié)構(gòu),導(dǎo)致密封性能下降,進(jìn)而引發(fā)軸封漏油。此外,壓裝速度過快也可能使油封來不及適應(yīng)壓力變化而產(chǎn)生變形。
(二)油封唇口劃傷
在裝配過程中,油封需要通過螺紋或花鍵等部位進(jìn)行安裝。如果這些部位存在毛刺、銳邊或加工精度不夠,就很容易劃傷油封的唇口。唇口是油封實(shí)現(xiàn)密封功能的關(guān)鍵部位,一旦被劃傷,就會破壞其密封性能。例如,當(dāng)油封唇口被劃傷后,油液就會從劃傷處滲漏出來,導(dǎo)致軸封漏油。此外,在安裝過程中,如果操作人員使用工具不當(dāng)或用力過猛,也可能對油封唇口造成損傷。
(三)壓裝力控制不當(dāng)
油封位的粗糙度對壓裝力有著嚴(yán)格的要求。如果油封位粗糙度低,而壓裝力過大,就會導(dǎo)致彈簧失效或唇口翻轉(zhuǎn)。彈簧是油封的重要組成部分,它能夠提供一定的壓緊力,使油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸緊密貼合,從而實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)壓裝力過大時,彈簧可能會被過度壓縮,導(dǎo)致其彈性失效,無法提供足夠的壓緊力。同時,過大的壓裝力還可能使油封唇口翻轉(zhuǎn),使其密封方向發(fā)生改變,從而導(dǎo)致密封失效,引發(fā)軸封漏油。
二、密封件自身因素引發(fā)的漏油
(一)油封彈簧性能失效
油封彈簧的材質(zhì)和制造質(zhì)量直接影響其性能。如果彈簧材質(zhì)選擇不當(dāng)或制造工藝存在缺陷,就可能導(dǎo)致彈簧性能失效。彈簧失效的形式主要有兩種:一種是彈簧過緊,另一種是彈簧過松。當(dāng)彈簧過緊時,彈簧的壓緊力會過大,使油封與旋轉(zhuǎn)軸之間的配合不當(dāng),導(dǎo)致油封異常磨損。例如,過大的壓緊力會使油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力增大,加速唇口的磨損,從而縮短油封的使用壽命,引發(fā)軸封漏油。當(dāng)彈簧過松時,彈簧的壓緊力會過小,無法達(dá)到密封效果。此時,油液會在壓力的作用下從油封唇口處滲漏出來,導(dǎo)致軸封漏油。
(二)機(jī)械密封部件損壞
齒輪泵的機(jī)械密封由動環(huán)、靜環(huán)等部件組成,這些部件的損壞也會導(dǎo)致軸封漏油。動環(huán)或靜環(huán)破裂是常見的損壞形式之一。在齒輪泵運(yùn)行過程中,機(jī)械密封部件會受到介質(zhì)的沖刷、磨損以及熱應(yīng)力的作用,如果這些作用超過了部件的承受能力,就可能導(dǎo)致動環(huán)或靜環(huán)破裂。此外,如果所輸送的介質(zhì)含有雜質(zhì),這些雜質(zhì)會進(jìn)入機(jī)械密封的密封面,造成密封面磨損。當(dāng)密封面磨損嚴(yán)重時,就會破壞機(jī)械密封的密封性能,導(dǎo)致軸封漏油。
(三)密封件與介質(zhì)相容性差
油封材料的選擇必須考慮其與油液的相容性。如果兩者相容性差,就會產(chǎn)生一系列問題,如唇口溶脹、硬化、軟化、龜裂等。例如,當(dāng)油封材料與油液中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,會導(dǎo)致油封唇口溶脹,使其尺寸發(fā)生變化,從而影響密封性能。唇口硬化或軟化會使油封失去原有的彈性,無法與旋轉(zhuǎn)軸緊密貼合,導(dǎo)致密封失效。龜裂則會使油封表面出現(xiàn)裂紋,油液會從裂紋處滲漏出來,引發(fā)軸封漏油。
三、安裝精度不足造成的漏油
(一)同軸度誤差超標(biāo)
齒輪泵與主機(jī)之間以傳動軸相連,在安裝時,對兩者的同軸度有嚴(yán)格要求。一般來說,要求齒輪泵與主機(jī)的同軸誤差要小于0.05mm。如果同軸度誤差超標(biāo),變速器安裝花鍵軸端與花鍵軸回轉(zhuǎn)中心的跳動就會超差。在齒輪泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,密封軸處會受到強(qiáng)大的徑向力作用。這種徑向力會使密封軸發(fā)生偏移,導(dǎo)致密封軸密封不嚴(yán),從而出現(xiàn)軸封漏油現(xiàn)象。此外,同軸度誤差超標(biāo)還會加劇齒輪泵內(nèi)部零件的磨損,縮短設(shè)備的使用壽命。
(二)石棉墊厚度不當(dāng)
齒輪泵前蓋止口與變速器裝配端面之間通常需要使用石棉墊進(jìn)行密封。如果石棉墊過厚,在安裝過程中,由于石棉墊容易形變,齒輪泵前端與變速器之間很可能因固定螺栓的夾緊力不一致,而導(dǎo)致泵與變速器之間出現(xiàn)偏差。隨著時間的推移,這種偏差會使設(shè)備磨損過大,進(jìn)而出現(xiàn)軸封漏油現(xiàn)象。此外,石棉墊過厚還可能影響齒輪泵的散熱性能,導(dǎo)致泵內(nèi)溫度升高,加速密封件的老化和損壞。
(三)安裝操作不規(guī)范
在安裝齒輪泵時,如果操作不規(guī)范,也可能導(dǎo)致軸封漏油。例如,在安裝過程中敲打和碰撞機(jī)械密封部件,會使機(jī)械密封副出現(xiàn)破損,從而導(dǎo)致密封失效。此外,如果安裝靜環(huán)壓蓋時擰緊螺絲受力不均勻,就會導(dǎo)致靜環(huán)端面與軸不垂直,影響密封效果。在安裝后,如果沒有用手推動動環(huán)檢查其靈活性,或者用手盤動轉(zhuǎn)軸時感覺有輕重不均的情況,都可能說明安裝存在問題,容易導(dǎo)致軸封漏油。
四、運(yùn)行工況引發(fā)的漏油問題
(一)清潔度不足
齒輪泵在運(yùn)行過程中,如果輸送介質(zhì)的清潔度不足,會導(dǎo)致大量雜質(zhì)積存在油封唇口部位。這些雜質(zhì)會在油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間起到磨料的作用,加速唇口的磨損。例如,鑄件型砂、機(jī)加工鐵屑、油液中的雜質(zhì)等都可能對油封唇口造成損害。當(dāng)唇口磨損嚴(yán)重時,就會破壞油封的密封性能,導(dǎo)致軸封漏油。此外,雜質(zhì)還可能進(jìn)入機(jī)械密封的密封面,造成密封面磨損,引發(fā)機(jī)械密封漏油。
(二)旋轉(zhuǎn)軸表面缺陷
旋轉(zhuǎn)軸表面的缺陷也是導(dǎo)致軸封漏油的一個重要原因。如果旋轉(zhuǎn)軸表面存在腐蝕、劃痕、方向性刀痕等缺陷,這些缺陷會破壞油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的密封配合。例如,腐蝕會使旋轉(zhuǎn)軸表面變得粗糙,增加油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力,加速唇口的磨損。劃痕和方向性刀痕則會使油液在這些部位積聚,形成泄漏通道,導(dǎo)致軸封漏油。
(三)潤滑不良
油封唇口處的潤滑情況對密封性能有著重要影響。如果唇口處鋰基脂潤滑不良,就會發(fā)生干摩擦。干摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量,使油封唇口溫度升高,加速唇口的老化和損壞。同時,干摩擦還會增加唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力,導(dǎo)致唇口磨損加劇。當(dāng)唇口磨損到一定程度時,就會破壞密封性能,引發(fā)軸封漏油。
五、解決齒輪泵軸封漏油的措施
(一)優(yōu)化裝配工藝
為避免因裝配問題導(dǎo)致的軸封漏油,應(yīng)優(yōu)化裝配工藝。首先,要確保壓裝工裝的質(zhì)量和精度,選擇合適的壓裝力和壓裝速度,避免油封壓裝變形。其次,在安裝過程中,要注意保護(hù)油封唇口,避免其被劃傷??梢允褂脤S玫陌惭b工具,并嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。此外,還要控制好壓裝力,根據(jù)油封位的粗糙度合理調(diào)整壓裝力的大小。
(二)選用優(yōu)質(zhì)密封件
選擇質(zhì)量可靠的密封件是解決軸封漏油問題的關(guān)鍵。在選購油封時,要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,確保油封彈簧的材質(zhì)和制造質(zhì)量符合要求。同時,要根據(jù)齒輪泵的工作介質(zhì)和使用條件,選擇合適的油封材料,保證其與介質(zhì)的相容性。對于機(jī)械密封,要定期檢查動環(huán)、靜環(huán)等部件的磨損情況,及時更換損壞的部件。
(三)提高安裝精度
在安裝齒輪泵時,要嚴(yán)格按照安裝要求進(jìn)行操作,確保安裝精度。使用專業(yè)的測量工具,控制好齒輪泵與主機(jī)的同軸度誤差,使其小于規(guī)定值。同時,要選擇合適厚度的石棉墊,并保證固定螺栓的夾緊力均勻。在安裝過程中,要避免敲打和碰撞機(jī)械密封部件,安裝靜環(huán)壓蓋時擰緊螺絲要受力均勻。安裝后,要檢查動環(huán)的靈活性和轉(zhuǎn)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
(四)改善運(yùn)行工況
為減少因運(yùn)行工況導(dǎo)致的軸封漏油,要改善齒輪泵的運(yùn)行工況。加強(qiáng)介質(zhì)的過濾,安裝合適的過濾器或?yàn)V網(wǎng),去除介質(zhì)中的雜質(zhì),保證介質(zhì)的清潔度。定期檢查旋轉(zhuǎn)軸的表面情況,及時修復(fù)表面的缺陷。同時,要保證油封唇口處的良好潤滑,定期添加或更換鋰基脂,避免干摩擦的發(fā)生。
齒輪泵軸封漏油問題是由多種因素共同作用導(dǎo)致的。只有深入了解這些原因,并采取有效的解決措施,才能減少軸封漏油現(xiàn)象的發(fā)生,提高齒輪泵的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性,降低生產(chǎn)成本,保障生產(chǎn)安全。
