浮動(dòng)油封誕生于上世紀(jì)五十年代后期,最初用來取代推土機(jī)底盤上的橡膠油封。原用的橡膠油封因?yàn)槟嗌车慕?、磨損和腐蝕,損壞的非???。而浮動(dòng)油封是針對(duì)這樣惡劣的工作環(huán)境而設(shè)計(jì)的一種結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)械密封裝置,能夠在防止?jié)櫥屯庑沟耐瑫r(shí)阻止外部泥水、沙土等污染物侵入設(shè)備內(nèi)部。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)一般由一對(duì)耐磨的金屬環(huán)、浮封環(huán)和一對(duì)橡膠圈組成,裝配在專用密封腔體、浮封座內(nèi)使用。它耐污、耐磨、耐振動(dòng)、竄動(dòng)、擺動(dòng)和沖擊,工作可靠,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)方便,現(xiàn)在已廣泛使用在各種工程機(jī)械及礦山機(jī)械上。下面津海工礦機(jī)械來為大家介紹浮動(dòng)油封常見種類、安裝要點(diǎn)、使用及注意事項(xiàng)、磨損測(cè)定、失效原因分析。一起來看看吧!
浮動(dòng)油封常見種類
一、浮動(dòng)油封按照浮封環(huán)的截面的形狀不同分類。
(1)階梯型
此類的浮動(dòng)環(huán)的工作面為一大直徑的球面,軸向截面呈現(xiàn)階梯形狀,工作面呈凹心工作球面與密封亮帶之間保持有1到2度的夾角,成對(duì)使用時(shí)兩個(gè)球面呈現(xiàn)蝶形,有亮帶密封。階梯型省料省工,工作面潤(rùn)滑性能與散熱較好,缺點(diǎn)是工作面總寬度較窄,使用手壽面受限。
(2)喇叭口
這種浮動(dòng)型油封的工作面也是呈現(xiàn)凹心的大直徑球面,而截面呈現(xiàn)喇叭口狀,密封由其亮帶完成。喇叭口型浮動(dòng)環(huán)的優(yōu)點(diǎn)類似于階梯型,缺點(diǎn)是工作面寬度較窄,但是略微寬于階梯型,使用壽命也略好于階梯型
(3)寬球面型
此類浮動(dòng)油封的工作面一直延生到內(nèi)孔根部,使工作面總寬度大大的增加,從而相對(duì)的提高了使用壽命,較受歡迎。但比較費(fèi)時(shí)費(fèi)工,成本也比較高。
(4)寬面溝槽型
這種類型的浮動(dòng)型油封的工作面與寬球面型相同,但在密封亮帶內(nèi)側(cè),開有一個(gè)與兩袋同心的半圓油的溝槽,起到儲(chǔ)油、潤(rùn)滑、散熱的作用。此類的油封缺點(diǎn)是較為費(fèi)工時(shí),成本也較高,由于溝槽,減少了工作面的總寬度,壽命不及寬球面型。
二、浮動(dòng)油封按工作面亮帶的寬窄分類
(1)窄亮帶型
此類的浮動(dòng)油封的工作面亮帶寬度僅為0.2~0.3mm,其優(yōu)點(diǎn)是亮帶研磨簡(jiǎn)單省時(shí),但對(duì)于浮動(dòng)環(huán)同心度的要求較高,在工作中同心度超差時(shí)就會(huì)漏油。
(2)寬亮帶型
此類的浮動(dòng)油封的工作面亮帶寬度比較寬,其寬度可達(dá)到1.5~2.5mm,優(yōu)點(diǎn)為對(duì)浮動(dòng)環(huán)零件及時(shí)裝配時(shí)的同心度要求不高,密封性能較好,但是研磨亮帶事費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
三、浮動(dòng)油封按浮動(dòng)環(huán)的材質(zhì)與制造工藝分類
(1)精密鑄造型
此類的密封環(huán)材質(zhì)多為高鉻鉬合金鑄鐵,采用石蠟殼模精密鑄造。毛坯硬度為(40-50)hrc,成品的表面硬度可達(dá)到(65-72)hrc,其工作面的粗糙度為R取值分為是0.2~0.4um之間,通常情況下R值取0.1um時(shí),使用壽命可以達(dá)到4000~6000個(gè)小時(shí),這種材質(zhì)的制造工藝較多,很多廠家都采用此種方式。
(2)機(jī)械壓鑄型
此類浮封環(huán)材質(zhì)為合金鑄鐵,壓鑄成型,成品金相組織較細(xì)密.但成本略高,工作表面租糙度R值為0.2-0.4um.亮帶R值為0.09~0.15um.使用壽命約4000~6000h。
(3)粉末冶金熱緞型
這種密封環(huán)多為粉末冶金經(jīng)過高溫?zé)徨懚桑ぷ鞅砻娲植诙萊值一般取0.4um,成品表面硬度(40~62)hrc,使用的壽命約為2000~4000個(gè)小時(shí)。
(4)熱噴涂型。
密封環(huán)的的基體為普通的鑄鐵,在工作面上熱噴涂0.05~0.20mm后的高鉻鉬粉末,研磨加工而成。表面硬度達(dá)到(55~65)hrc,使用的壽命可達(dá)到4000~6000個(gè)小時(shí),此類工藝節(jié)省稀有金屬,但要收設(shè)備的制約,生產(chǎn)率較低,成本較高。
浮動(dòng)油封的安裝要點(diǎn)
1、浮動(dòng)油封是否安裝正確對(duì)其能否良好使用有很大影響。以 A 型浮動(dòng)油封為例,首先要做好準(zhǔn)備工作。清潔設(shè)備及浮封座,確保沒有毛刺、雜質(zhì)、油污等。舊設(shè)備可以先用刮刀鏟除浮封座腔室表面的污垢和銹跡,再用非油基清洗劑清洗,最后用絲布或者麂皮擦干凈。并檢查浮動(dòng)油封是否完好清潔,密封面有無(wú)損傷劃痕等,必要時(shí)需要研磨修復(fù)。浮封環(huán)要小心拿放以防損壞或變形。復(fù)合安裝腔室尺寸及裝配尺寸。分別把 O 型圈套在浮封環(huán)背錐面底部,適當(dāng)拉伸調(diào)整,避免扭曲或拉伸不均。
2、安裝時(shí)為保證安裝準(zhǔn)確到位,要求水平向下安裝,避免傾斜、垂直或向上倒裝。如圖,建議使用安裝工具,將安裝工具套在浮封環(huán)外圓處,將 O 型圈水平對(duì)準(zhǔn)浮封座腔室的入口,平穩(wěn)地對(duì)安裝工具逐步施壓。安裝工具將 O 型圈保持浮封環(huán)背錐面底部,使其外徑保持最小狀態(tài)。這樣 O 型圈可以比較容易滑入浮封座腔室。并避免了密封面和 O 型圈被戳傷劃傷。缺少安裝工具時(shí),也可使用較細(xì)較硬的 O 圈代替安裝工具。
3、檢查 O 型圈位置,確保水平,且沒有扭曲、或拱起。如果有,需要調(diào)整恢復(fù)。檢查浮封環(huán)密封面與浮封座安裝基準(zhǔn)平面的平行度,一般要求偏斜不得超過浮封環(huán)環(huán)外徑尺寸的1/2000。在密封面上均勻涂抹一層清潔的潤(rùn)滑油膜。設(shè)備對(duì)合時(shí),要平穩(wěn)輕緩,不要碰壞密封面。
4、設(shè)備裝配完畢后,按要求加注潤(rùn)滑油,試運(yùn)轉(zhuǎn) 2 小時(shí)左右,檢測(cè)油溫及密封部位有無(wú)泄漏和異常聲音等現(xiàn)象。
5、安裝 B 型浮動(dòng)油封的過程大部分與 A 型相同,但 B 型一般不需要安裝工具,直接將浮封環(huán)連同套好的膠圈水平壓入浮封座底部即可。但一定要注意膠圈的頂端與 L 形浮封環(huán)根部貼合,注意膠圈的底端與浮封座底部貼合。檢查膠圈邊緣至浮封座邊緣距離是否一致,并同樣檢查浮封環(huán)密封面與浮封座安裝基準(zhǔn)平面的平行度是否超過浮封環(huán)環(huán)外徑尺寸的1/2000。
6、不正確的安裝會(huì)使浮動(dòng)油封整體卡死沒有到位,壓縮量增大;部分沒有到位,密封面偏斜,貼合不好,橡膠圈扭曲,提供的回復(fù)力不均,區(qū)域性形成回彈死點(diǎn)。導(dǎo)致密封面載荷不均,摩擦力過大,咬合燒毀,或形成間隙,造成泄漏。
浮動(dòng)油封的使用及注意事項(xiàng)
浮動(dòng)油封形式、材質(zhì)的選用要視操作環(huán)境而定,可以參考表。
1、溫度
浮動(dòng)油封的使用溫度范圍與橡膠圈材質(zhì)有關(guān),可參考表,但同時(shí)也要考慮潤(rùn)滑油粘度、環(huán)境腐蝕情況、高線速度帶來的磨擦熱等的影響。
2、壓力
浮動(dòng)油封的最高操作壓力要求小于 0.345MPa。較高的內(nèi)外壓差會(huì)增加浮封環(huán)密封面的接觸比壓。當(dāng)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,操作壓力不能超過 0.24MPa。
3、線速度
(1)能使浮動(dòng)油封密封面良好貼合的接觸比壓與浮動(dòng)油封的線速度有關(guān),其關(guān)系可以用圖表示。而影響這一關(guān)系的因素有很多,如:浮動(dòng)環(huán)材質(zhì)、浮封環(huán)直徑、使用溫度、潤(rùn)滑油粘度、橡膠圈壓縮變形后產(chǎn)生的回復(fù)力等等。在低速、輕質(zhì)潤(rùn)滑油、當(dāng)內(nèi)外壓差較大、軸向間隙或擺動(dòng)較大的條件下,通常增加密封面接觸比壓,以確保密封的可靠。高速條件下,潤(rùn)滑油會(huì)在離心力的作用下甩離密封面,使密封面缺少潤(rùn)滑,而且離心力會(huì)使浮封環(huán)密封面抬高卷起,增加背錐面的角度,使密封面接觸比壓增大。這兩種原因都容易導(dǎo)致密封面燒壞。所以在高線速度或高環(huán)境溫度的條件下,通常選擇降低密封面接觸比壓。浮動(dòng)油封的最大線速度一般軸承鋼的浮封環(huán)要求不超過 1m/s,鑄造的浮封環(huán)要求不超過 3 m/s,并且因浮封環(huán)材料而異。也有成功使用在 7.5 m/s 的實(shí)例。當(dāng)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,線速度建議不超過
1.8m/s。當(dāng)密封介質(zhì)為潤(rùn)滑脂的時(shí)候,浮動(dòng)油封的最大線速度不能超過 0.5m/s。
(2)A 型浮動(dòng)油封大多數(shù)設(shè)計(jì)的安裝間隙 A 要求為 3±0.5mm。這個(gè)安裝間隙尺寸可以測(cè)定浮封環(huán)的位置和 O 型圈的壓縮量,也就是軸向載荷。當(dāng)線速度大于 4m/s 時(shí),為了降低浮封環(huán)密封面接觸比壓,可以參考圖增大安裝間隙尺寸 A。這個(gè)圖是基于 O 型圈標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)硬度ShoreA60 設(shè)定的,O 型圈設(shè)計(jì)硬度大于 ShoreA60 時(shí)需要進(jìn)一步測(cè)定。
4、潤(rùn)滑要求
(1)粘度范圍 SAE 10WT 到 90WT 的潤(rùn)滑油都可以使用,需要根據(jù)環(huán)境溫度來選擇。一般高粘度的 SAE80 或 SAE 90 比較合適。使用極壓齒輪油時(shí)要注意有些極壓添加劑對(duì)硅橡膠的橡膠圈有害。如果使用含清潔劑的潤(rùn)滑油,去垢效果會(huì)很好。在一些低轉(zhuǎn)速或擺動(dòng)的應(yīng)用中,也可以使用潤(rùn)滑脂,最好使用礦物基潤(rùn)滑脂。
(2)潤(rùn)滑油不僅為浮封環(huán)密封面提供潤(rùn)滑,而且還起到冷卻浮封環(huán)的作用。所以潤(rùn)滑油至少要浸沒浮動(dòng)油封的 1/3,才能正常潤(rùn)滑冷卻浮封環(huán)。一般建議浸沒至浮動(dòng)油封的 1/2~2/3 處,尤其是對(duì)材質(zhì)耐磨能力一般的浮封環(huán)或表面缺少細(xì)微織構(gòu)的浮封環(huán)。
(3)清潔的封閉系統(tǒng)能使浮動(dòng)油封以最佳狀態(tài)工作。浮動(dòng)油封的安裝腔體設(shè)計(jì)時(shí)至少要留有1/10 的空間作為浮動(dòng)油封橡膠圈熱膨脹的補(bǔ)償空間。系統(tǒng)內(nèi)必須確保不能有金屬屑、污垢等雜質(zhì)。為使浮動(dòng)油封能夠使用最長(zhǎng)的時(shí)間,清潔程度可以這樣測(cè)定,一平方米表面的雜質(zhì)總量不能超過 500mg,雜質(zhì)大小不能超過 1mm。
浮動(dòng)油封的磨損測(cè)定
1、鑄鐵合金浮封環(huán)和碳素合金鋼浮封環(huán)的磨損特性不同。鑄鐵合金浮封環(huán)可以自動(dòng)補(bǔ)償磨損。其密封面接觸帶寬度大約 0.5~1mm。當(dāng)磨損發(fā)生時(shí),接觸帶會(huì)輕微的向內(nèi)徑移動(dòng),如圖,它會(huì)磨損出一個(gè)球面形狀。
2、通過觀測(cè)接觸帶的位置可以很容易估計(jì)出鑄鐵合金浮封環(huán)的剩余壽命。磨損時(shí)間和接觸帶位置成線性比例關(guān)系,可以估算。測(cè)量接觸帶內(nèi)徑到浮封環(huán)內(nèi)徑距離,如果大于浮封環(huán)內(nèi)外徑距離的一半,該浮封環(huán)一般可以繼續(xù)使用。
3、鍛造的碳素合金結(jié)構(gòu)鋼浮封環(huán)因其韌性大于鑄鐵合金浮封環(huán),所以其表現(xiàn)出的磨損特性有所不同。鍛造浮封環(huán)的軸向磨損大于徑向磨損。
4、鍛造浮封環(huán)耐磨層的厚度決定了其磨損壽命。理想的使用情況是能夠把耐磨層全部磨完。磨損時(shí)間和耐磨層厚度成線性比例關(guān)系??梢酝ㄟ^測(cè)量浮封環(huán)頂部厚度與原測(cè)定的耐磨層厚度比較,來估計(jì)其剩余使用壽命。一般要求磨損厚度不超過原耐磨層厚度的一半。
浮動(dòng)油封的失效原因分析
浮動(dòng)油封大多數(shù)情況下可以正常的使用較長(zhǎng)時(shí)間,但也會(huì)由于設(shè)計(jì)選用或安裝的一些原因?qū)е率А?br />
1、密封面載荷(接觸比壓)不均或過大于不正確的安裝會(huì)導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生,引起泄漏和浮封環(huán)燒壞。
2、違反安裝要求
安裝時(shí)不按要求操作,導(dǎo)致浮封環(huán)損壞變形、橡膠圈割傷撕裂都會(huì)導(dǎo)致失效。密封面上有雜質(zhì)、毛屑也會(huì)引起泄漏。所以必須仔細(xì)安照安裝規(guī)范操作。
3、內(nèi)壓穿刺
浮動(dòng)油封可以在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)承受變化的內(nèi)部壓力。通常內(nèi)部壓力低于 1.0~1.7Bar,可以確保安全的密封。
4、不合適的浮封座設(shè)計(jì)
因?yàn)楦?dòng)油封必須與浮封座結(jié)合才能構(gòu)成一個(gè)完整的密封系統(tǒng),浮封座設(shè)計(jì)是否合理,直接影響了浮動(dòng)油封能否良好的工作。浮封座設(shè)計(jì)最好參考浮動(dòng)油封廠家或浮動(dòng)油封相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并按要求加工。
5、不合適的潤(rùn)滑油使用
潤(rùn)滑油使用不正確會(huì)使浮動(dòng)油封過早失效。選用不合適的潤(rùn)滑油會(huì)使橡膠圈腐蝕老化失去彈性,特別是在熱的共同作用下會(huì)加劇這種現(xiàn)象。不充分的潤(rùn)滑冷卻也會(huì)導(dǎo)致浮封環(huán)燒壞。
6、污染物包覆
在許多工作環(huán)境,浮動(dòng)油封暴露在灰渣、泥漿中工作。這些污染物會(huì)聚集并板結(jié)在浮封座、浮封環(huán)和橡膠圈上。長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使橡膠圈擠出,污染物被反復(fù)擠壓最終穿透密封進(jìn)入。對(duì)于這些應(yīng)用,建議設(shè)計(jì)增加迷宮或遮罩保護(hù)。
7、橡膠圈磨損
橡膠圈容易被砂石等雜質(zhì)磨損,引起橡膠退化和撕裂,最好的辦法就是選擇耐磨的橡膠材質(zhì)。
上述為大家講解的浮動(dòng)油封常見種類、安裝要點(diǎn)、使用及注意事項(xiàng)、磨損測(cè)定、失效原因分析。希望這些知識(shí)能夠給大家?guī)韼椭?!?dāng)然,使用任何設(shè)備,使用壽命都是大家比較關(guān)注的問題,因?yàn)槠鋲勖苯雨P(guān)系到工作效率,對(duì)于浮動(dòng)油封來說,固然其質(zhì)量很好,使用時(shí)間長(zhǎng)了也難免會(huì)受到各種各樣的磨損以及損傷,所以,除了合理的保養(yǎng)之外,正確的選材等都很重要。從浮動(dòng)油封的原料入手,如果使用于高溫等比較惡劣的環(huán)境中,而你選擇了低溫工況下才適用的材料,這樣使用壽命必然不長(zhǎng),所以,合理根據(jù)使用情況進(jìn)行選材非常重要。從浮動(dòng)油封自身質(zhì)量出發(fā),檢查下外觀并再量一下尺度,通常情況下,質(zhì)量過關(guān)并合格的浮動(dòng)油封,其使用壽命更長(zhǎng)。從浮動(dòng)油封工作介質(zhì)入手,如果介質(zhì)挑選欠妥,必然會(huì)加大對(duì)浮動(dòng)油封的腐蝕,加速對(duì)浮動(dòng)油封的損壞,所以,合理選擇工作介質(zhì)至關(guān)重要。
浮動(dòng)油封常見種類
一、浮動(dòng)油封按照浮封環(huán)的截面的形狀不同分類。
(1)階梯型
此類的浮動(dòng)環(huán)的工作面為一大直徑的球面,軸向截面呈現(xiàn)階梯形狀,工作面呈凹心工作球面與密封亮帶之間保持有1到2度的夾角,成對(duì)使用時(shí)兩個(gè)球面呈現(xiàn)蝶形,有亮帶密封。階梯型省料省工,工作面潤(rùn)滑性能與散熱較好,缺點(diǎn)是工作面總寬度較窄,使用手壽面受限。
(2)喇叭口
這種浮動(dòng)型油封的工作面也是呈現(xiàn)凹心的大直徑球面,而截面呈現(xiàn)喇叭口狀,密封由其亮帶完成。喇叭口型浮動(dòng)環(huán)的優(yōu)點(diǎn)類似于階梯型,缺點(diǎn)是工作面寬度較窄,但是略微寬于階梯型,使用壽命也略好于階梯型
(3)寬球面型
此類浮動(dòng)油封的工作面一直延生到內(nèi)孔根部,使工作面總寬度大大的增加,從而相對(duì)的提高了使用壽命,較受歡迎。但比較費(fèi)時(shí)費(fèi)工,成本也比較高。
(4)寬面溝槽型
這種類型的浮動(dòng)型油封的工作面與寬球面型相同,但在密封亮帶內(nèi)側(cè),開有一個(gè)與兩袋同心的半圓油的溝槽,起到儲(chǔ)油、潤(rùn)滑、散熱的作用。此類的油封缺點(diǎn)是較為費(fèi)工時(shí),成本也較高,由于溝槽,減少了工作面的總寬度,壽命不及寬球面型。
二、浮動(dòng)油封按工作面亮帶的寬窄分類
(1)窄亮帶型
此類的浮動(dòng)油封的工作面亮帶寬度僅為0.2~0.3mm,其優(yōu)點(diǎn)是亮帶研磨簡(jiǎn)單省時(shí),但對(duì)于浮動(dòng)環(huán)同心度的要求較高,在工作中同心度超差時(shí)就會(huì)漏油。
(2)寬亮帶型
此類的浮動(dòng)油封的工作面亮帶寬度比較寬,其寬度可達(dá)到1.5~2.5mm,優(yōu)點(diǎn)為對(duì)浮動(dòng)環(huán)零件及時(shí)裝配時(shí)的同心度要求不高,密封性能較好,但是研磨亮帶事費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
三、浮動(dòng)油封按浮動(dòng)環(huán)的材質(zhì)與制造工藝分類
(1)精密鑄造型
此類的密封環(huán)材質(zhì)多為高鉻鉬合金鑄鐵,采用石蠟殼模精密鑄造。毛坯硬度為(40-50)hrc,成品的表面硬度可達(dá)到(65-72)hrc,其工作面的粗糙度為R取值分為是0.2~0.4um之間,通常情況下R值取0.1um時(shí),使用壽命可以達(dá)到4000~6000個(gè)小時(shí),這種材質(zhì)的制造工藝較多,很多廠家都采用此種方式。
(2)機(jī)械壓鑄型
此類浮封環(huán)材質(zhì)為合金鑄鐵,壓鑄成型,成品金相組織較細(xì)密.但成本略高,工作表面租糙度R值為0.2-0.4um.亮帶R值為0.09~0.15um.使用壽命約4000~6000h。
(3)粉末冶金熱緞型
這種密封環(huán)多為粉末冶金經(jīng)過高溫?zé)徨懚桑ぷ鞅砻娲植诙萊值一般取0.4um,成品表面硬度(40~62)hrc,使用的壽命約為2000~4000個(gè)小時(shí)。
(4)熱噴涂型。
密封環(huán)的的基體為普通的鑄鐵,在工作面上熱噴涂0.05~0.20mm后的高鉻鉬粉末,研磨加工而成。表面硬度達(dá)到(55~65)hrc,使用的壽命可達(dá)到4000~6000個(gè)小時(shí),此類工藝節(jié)省稀有金屬,但要收設(shè)備的制約,生產(chǎn)率較低,成本較高。
浮動(dòng)油封的安裝要點(diǎn)
1、浮動(dòng)油封是否安裝正確對(duì)其能否良好使用有很大影響。以 A 型浮動(dòng)油封為例,首先要做好準(zhǔn)備工作。清潔設(shè)備及浮封座,確保沒有毛刺、雜質(zhì)、油污等。舊設(shè)備可以先用刮刀鏟除浮封座腔室表面的污垢和銹跡,再用非油基清洗劑清洗,最后用絲布或者麂皮擦干凈。并檢查浮動(dòng)油封是否完好清潔,密封面有無(wú)損傷劃痕等,必要時(shí)需要研磨修復(fù)。浮封環(huán)要小心拿放以防損壞或變形。復(fù)合安裝腔室尺寸及裝配尺寸。分別把 O 型圈套在浮封環(huán)背錐面底部,適當(dāng)拉伸調(diào)整,避免扭曲或拉伸不均。
2、安裝時(shí)為保證安裝準(zhǔn)確到位,要求水平向下安裝,避免傾斜、垂直或向上倒裝。如圖,建議使用安裝工具,將安裝工具套在浮封環(huán)外圓處,將 O 型圈水平對(duì)準(zhǔn)浮封座腔室的入口,平穩(wěn)地對(duì)安裝工具逐步施壓。安裝工具將 O 型圈保持浮封環(huán)背錐面底部,使其外徑保持最小狀態(tài)。這樣 O 型圈可以比較容易滑入浮封座腔室。并避免了密封面和 O 型圈被戳傷劃傷。缺少安裝工具時(shí),也可使用較細(xì)較硬的 O 圈代替安裝工具。
3、檢查 O 型圈位置,確保水平,且沒有扭曲、或拱起。如果有,需要調(diào)整恢復(fù)。檢查浮封環(huán)密封面與浮封座安裝基準(zhǔn)平面的平行度,一般要求偏斜不得超過浮封環(huán)環(huán)外徑尺寸的1/2000。在密封面上均勻涂抹一層清潔的潤(rùn)滑油膜。設(shè)備對(duì)合時(shí),要平穩(wěn)輕緩,不要碰壞密封面。
4、設(shè)備裝配完畢后,按要求加注潤(rùn)滑油,試運(yùn)轉(zhuǎn) 2 小時(shí)左右,檢測(cè)油溫及密封部位有無(wú)泄漏和異常聲音等現(xiàn)象。
5、安裝 B 型浮動(dòng)油封的過程大部分與 A 型相同,但 B 型一般不需要安裝工具,直接將浮封環(huán)連同套好的膠圈水平壓入浮封座底部即可。但一定要注意膠圈的頂端與 L 形浮封環(huán)根部貼合,注意膠圈的底端與浮封座底部貼合。檢查膠圈邊緣至浮封座邊緣距離是否一致,并同樣檢查浮封環(huán)密封面與浮封座安裝基準(zhǔn)平面的平行度是否超過浮封環(huán)環(huán)外徑尺寸的1/2000。
6、不正確的安裝會(huì)使浮動(dòng)油封整體卡死沒有到位,壓縮量增大;部分沒有到位,密封面偏斜,貼合不好,橡膠圈扭曲,提供的回復(fù)力不均,區(qū)域性形成回彈死點(diǎn)。導(dǎo)致密封面載荷不均,摩擦力過大,咬合燒毀,或形成間隙,造成泄漏。
浮動(dòng)油封的使用及注意事項(xiàng)
浮動(dòng)油封形式、材質(zhì)的選用要視操作環(huán)境而定,可以參考表。
1、溫度
浮動(dòng)油封的使用溫度范圍與橡膠圈材質(zhì)有關(guān),可參考表,但同時(shí)也要考慮潤(rùn)滑油粘度、環(huán)境腐蝕情況、高線速度帶來的磨擦熱等的影響。
2、壓力
浮動(dòng)油封的最高操作壓力要求小于 0.345MPa。較高的內(nèi)外壓差會(huì)增加浮封環(huán)密封面的接觸比壓。當(dāng)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,操作壓力不能超過 0.24MPa。
3、線速度
(1)能使浮動(dòng)油封密封面良好貼合的接觸比壓與浮動(dòng)油封的線速度有關(guān),其關(guān)系可以用圖表示。而影響這一關(guān)系的因素有很多,如:浮動(dòng)環(huán)材質(zhì)、浮封環(huán)直徑、使用溫度、潤(rùn)滑油粘度、橡膠圈壓縮變形后產(chǎn)生的回復(fù)力等等。在低速、輕質(zhì)潤(rùn)滑油、當(dāng)內(nèi)外壓差較大、軸向間隙或擺動(dòng)較大的條件下,通常增加密封面接觸比壓,以確保密封的可靠。高速條件下,潤(rùn)滑油會(huì)在離心力的作用下甩離密封面,使密封面缺少潤(rùn)滑,而且離心力會(huì)使浮封環(huán)密封面抬高卷起,增加背錐面的角度,使密封面接觸比壓增大。這兩種原因都容易導(dǎo)致密封面燒壞。所以在高線速度或高環(huán)境溫度的條件下,通常選擇降低密封面接觸比壓。浮動(dòng)油封的最大線速度一般軸承鋼的浮封環(huán)要求不超過 1m/s,鑄造的浮封環(huán)要求不超過 3 m/s,并且因浮封環(huán)材料而異。也有成功使用在 7.5 m/s 的實(shí)例。當(dāng)需要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,線速度建議不超過
1.8m/s。當(dāng)密封介質(zhì)為潤(rùn)滑脂的時(shí)候,浮動(dòng)油封的最大線速度不能超過 0.5m/s。
(2)A 型浮動(dòng)油封大多數(shù)設(shè)計(jì)的安裝間隙 A 要求為 3±0.5mm。這個(gè)安裝間隙尺寸可以測(cè)定浮封環(huán)的位置和 O 型圈的壓縮量,也就是軸向載荷。當(dāng)線速度大于 4m/s 時(shí),為了降低浮封環(huán)密封面接觸比壓,可以參考圖增大安裝間隙尺寸 A。這個(gè)圖是基于 O 型圈標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)硬度ShoreA60 設(shè)定的,O 型圈設(shè)計(jì)硬度大于 ShoreA60 時(shí)需要進(jìn)一步測(cè)定。
4、潤(rùn)滑要求
(1)粘度范圍 SAE 10WT 到 90WT 的潤(rùn)滑油都可以使用,需要根據(jù)環(huán)境溫度來選擇。一般高粘度的 SAE80 或 SAE 90 比較合適。使用極壓齒輪油時(shí)要注意有些極壓添加劑對(duì)硅橡膠的橡膠圈有害。如果使用含清潔劑的潤(rùn)滑油,去垢效果會(huì)很好。在一些低轉(zhuǎn)速或擺動(dòng)的應(yīng)用中,也可以使用潤(rùn)滑脂,最好使用礦物基潤(rùn)滑脂。
(2)潤(rùn)滑油不僅為浮封環(huán)密封面提供潤(rùn)滑,而且還起到冷卻浮封環(huán)的作用。所以潤(rùn)滑油至少要浸沒浮動(dòng)油封的 1/3,才能正常潤(rùn)滑冷卻浮封環(huán)。一般建議浸沒至浮動(dòng)油封的 1/2~2/3 處,尤其是對(duì)材質(zhì)耐磨能力一般的浮封環(huán)或表面缺少細(xì)微織構(gòu)的浮封環(huán)。
(3)清潔的封閉系統(tǒng)能使浮動(dòng)油封以最佳狀態(tài)工作。浮動(dòng)油封的安裝腔體設(shè)計(jì)時(shí)至少要留有1/10 的空間作為浮動(dòng)油封橡膠圈熱膨脹的補(bǔ)償空間。系統(tǒng)內(nèi)必須確保不能有金屬屑、污垢等雜質(zhì)。為使浮動(dòng)油封能夠使用最長(zhǎng)的時(shí)間,清潔程度可以這樣測(cè)定,一平方米表面的雜質(zhì)總量不能超過 500mg,雜質(zhì)大小不能超過 1mm。
浮動(dòng)油封的磨損測(cè)定
1、鑄鐵合金浮封環(huán)和碳素合金鋼浮封環(huán)的磨損特性不同。鑄鐵合金浮封環(huán)可以自動(dòng)補(bǔ)償磨損。其密封面接觸帶寬度大約 0.5~1mm。當(dāng)磨損發(fā)生時(shí),接觸帶會(huì)輕微的向內(nèi)徑移動(dòng),如圖,它會(huì)磨損出一個(gè)球面形狀。
2、通過觀測(cè)接觸帶的位置可以很容易估計(jì)出鑄鐵合金浮封環(huán)的剩余壽命。磨損時(shí)間和接觸帶位置成線性比例關(guān)系,可以估算。測(cè)量接觸帶內(nèi)徑到浮封環(huán)內(nèi)徑距離,如果大于浮封環(huán)內(nèi)外徑距離的一半,該浮封環(huán)一般可以繼續(xù)使用。
3、鍛造的碳素合金結(jié)構(gòu)鋼浮封環(huán)因其韌性大于鑄鐵合金浮封環(huán),所以其表現(xiàn)出的磨損特性有所不同。鍛造浮封環(huán)的軸向磨損大于徑向磨損。
4、鍛造浮封環(huán)耐磨層的厚度決定了其磨損壽命。理想的使用情況是能夠把耐磨層全部磨完。磨損時(shí)間和耐磨層厚度成線性比例關(guān)系??梢酝ㄟ^測(cè)量浮封環(huán)頂部厚度與原測(cè)定的耐磨層厚度比較,來估計(jì)其剩余使用壽命。一般要求磨損厚度不超過原耐磨層厚度的一半。
浮動(dòng)油封的失效原因分析
浮動(dòng)油封大多數(shù)情況下可以正常的使用較長(zhǎng)時(shí)間,但也會(huì)由于設(shè)計(jì)選用或安裝的一些原因?qū)е率А?br />
1、密封面載荷(接觸比壓)不均或過大于不正確的安裝會(huì)導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生,引起泄漏和浮封環(huán)燒壞。
2、違反安裝要求
安裝時(shí)不按要求操作,導(dǎo)致浮封環(huán)損壞變形、橡膠圈割傷撕裂都會(huì)導(dǎo)致失效。密封面上有雜質(zhì)、毛屑也會(huì)引起泄漏。所以必須仔細(xì)安照安裝規(guī)范操作。
3、內(nèi)壓穿刺
浮動(dòng)油封可以在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)承受變化的內(nèi)部壓力。通常內(nèi)部壓力低于 1.0~1.7Bar,可以確保安全的密封。
4、不合適的浮封座設(shè)計(jì)
因?yàn)楦?dòng)油封必須與浮封座結(jié)合才能構(gòu)成一個(gè)完整的密封系統(tǒng),浮封座設(shè)計(jì)是否合理,直接影響了浮動(dòng)油封能否良好的工作。浮封座設(shè)計(jì)最好參考浮動(dòng)油封廠家或浮動(dòng)油封相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),并按要求加工。
5、不合適的潤(rùn)滑油使用
潤(rùn)滑油使用不正確會(huì)使浮動(dòng)油封過早失效。選用不合適的潤(rùn)滑油會(huì)使橡膠圈腐蝕老化失去彈性,特別是在熱的共同作用下會(huì)加劇這種現(xiàn)象。不充分的潤(rùn)滑冷卻也會(huì)導(dǎo)致浮封環(huán)燒壞。
6、污染物包覆
在許多工作環(huán)境,浮動(dòng)油封暴露在灰渣、泥漿中工作。這些污染物會(huì)聚集并板結(jié)在浮封座、浮封環(huán)和橡膠圈上。長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使橡膠圈擠出,污染物被反復(fù)擠壓最終穿透密封進(jìn)入。對(duì)于這些應(yīng)用,建議設(shè)計(jì)增加迷宮或遮罩保護(hù)。
7、橡膠圈磨損
橡膠圈容易被砂石等雜質(zhì)磨損,引起橡膠退化和撕裂,最好的辦法就是選擇耐磨的橡膠材質(zhì)。
上述為大家講解的浮動(dòng)油封常見種類、安裝要點(diǎn)、使用及注意事項(xiàng)、磨損測(cè)定、失效原因分析。希望這些知識(shí)能夠給大家?guī)韼椭?!?dāng)然,使用任何設(shè)備,使用壽命都是大家比較關(guān)注的問題,因?yàn)槠鋲勖苯雨P(guān)系到工作效率,對(duì)于浮動(dòng)油封來說,固然其質(zhì)量很好,使用時(shí)間長(zhǎng)了也難免會(huì)受到各種各樣的磨損以及損傷,所以,除了合理的保養(yǎng)之外,正確的選材等都很重要。從浮動(dòng)油封的原料入手,如果使用于高溫等比較惡劣的環(huán)境中,而你選擇了低溫工況下才適用的材料,這樣使用壽命必然不長(zhǎng),所以,合理根據(jù)使用情況進(jìn)行選材非常重要。從浮動(dòng)油封自身質(zhì)量出發(fā),檢查下外觀并再量一下尺度,通常情況下,質(zhì)量過關(guān)并合格的浮動(dòng)油封,其使用壽命更長(zhǎng)。從浮動(dòng)油封工作介質(zhì)入手,如果介質(zhì)挑選欠妥,必然會(huì)加大對(duì)浮動(dòng)油封的腐蝕,加速對(duì)浮動(dòng)油封的損壞,所以,合理選擇工作介質(zhì)至關(guān)重要。
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