本文摘要：機械設備漏油是機械技術關鍵問題之一,關系到機械設備的實際工作質(zhì)量和使用壽命,機械設備漏油的原因很多,涉及面廣,要防止機械設備的漏油必須從結構設計、制造工藝、材料選擇、污染控制、維護、使用等各方面加以控制�！� 潤滑與密封 》(月刊)創(chuàng)刊于1976年，是
機械設備漏油是機械技術關鍵問題之一,關系到機械設備的實際工作質(zhì)量和使用壽命,機械設備漏油的原因很多,涉及面廣,要防止機械設備的漏油必須從結構設計、制造工藝、材料選擇、污染控制、維護、使用等各方面加以控制。《潤滑與密封》(月刊)創(chuàng)刊于1976年，是由中國機械工程學會摩擦學學會、廣州機械科學研究院主辦，主管單位是中國科學技術協(xié)會。為中國機械工程學會摩擦學分會會刊。是全國中文核心科技期刊，中國科技論文統(tǒng)計用期刊，《美國工程索引》、《中國學術期刊文摘》摘錄用期刊。本刊是萬方數(shù)據(jù)網(wǎng)期刊，中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫收錄期刊。本刊主要介紹摩擦、磨損、潤滑、密封的基礎理論研究、試驗成果及應用情況
[摘要]：對機械設備漏油的原因進行了分析,闡述了國內(nèi)及國外漏油等級的判別方法,對防漏治漏的措施進行了探討。分析表明,防止機械設備漏油應從結構設計、制造工藝、材料選擇、污染控制、維護和使用等各方面加以控制。
論文關鍵詞：機械設備,漏油,漏油等級,防止措施
機械設備漏油不僅浪費油液、污染環(huán)境,而且由于潤滑油不能到達潤滑部位而影響設備的使用壽命和工作性能,加強密封管理可保持設備狀態(tài)良好,有效地提高設備的運轉率,減少水、電、氣、油及物料的消耗,減少污染、消除公害,實現(xiàn)安全生產(chǎn),因此消除機械設備漏油,具有很大的實用價值。引起機械設備漏油的原因包括設備設計、制造、安裝、使用、維護等5 個方面。
1.機械設備常見的漏油物質(zhì)和漏油等級的劃分
在機械設備中,漏油物質(zhì)一般為“五油”:燃料油、潤滑油、液壓油、礦物油和冷卻油。設備漏油一般分為滲油、滴油和流油3 種。滲油:對于固定連接部位,每30 min 滴1 滴油,對活動連接部位,每5 min滴1 滴油; 滴油: 每2 ～3 min 滴1 滴油; 流油: 每1 min 滴5 滴油以上者。我國將漏油程度一般分為嚴重漏油、漏油和輕微漏油3 等。
2.單位時間的漏油量
通常用1 h 漏油量( g/ h) 或24 h 漏油量( g/24 h) 來表示。也可用mL/ h 或mL/ 24 h 來表示。例如ISO06194 4 旋轉軸唇型密封圈第4 部分:性能試驗方法,規(guī)定產(chǎn)品的“合格試驗”須用6 個密封圈為1 組,在總試驗時間為240 h 后測量6 個密封圈最大的允許泄漏量為12 g ,單個密封圈最大的允許泄漏量為3 g。往復運動單位行程的泄油量，通常以每移動100 m 漏油量克(g/ 100 m) 或每移動1 km 的漏油量毫升(mL/ km) 表示。
3.比泄漏量
通常以單位時間內(nèi)密封周邊長的泄漏量來表示。有的文獻將比泄漏量q 規(guī)定為每千秒時間內(nèi)密封周邊長的泄漏量。通常取旋轉軸密封的軸徑D為30 mm ,在15 min 內(nèi)測定比泄漏量,根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計處理,對各類密封用比泄漏量來比較密封性等級,如表1 。
表1 流體密封的密封性等級和比泄漏量q
密封等級
比泄漏量[mL/ (ks ,Dm) ]或(mL/ m2)
直觀質(zhì)量評定準則
0～0
0～1
< 10 - 5
1 ×10 - 5～10 - 4
絕對密封
1～1
1～2
1 ×10 - 4～5 ×10 - 4
5 ×10 - 4～2. 5 ×10 - 3
肉眼看不見冒汗
2～1
2～2
2. 5 ×10 - 3～1 ×10 - 2
1 ×10 - 2～5 ×10 - 2
不成滴狀的泄漏
3～1
3～2
5 ×10 - 2～2. 5 ×10 - 2
0. 25～1. 00
有滴漏
滴狀泄漏
4～1
1～5
5
6
4～2 5～25
25～100
> 100
連續(xù)滴漏
線狀泄漏
3.防止機械設備漏油的途徑
3.1結合面泄漏的治理
提高密封件結合面的表面質(zhì)量是防止結合面漏油的基礎,其中包括降低表面粗糙度和減小形位公差;防止密封面在加工、裝配和搬運時受砸或劃傷;對于靜止結合面不平時,可檢查其接觸情況,然后修刮,使其各處接觸均勻后,再裝上使用。對于大型箱蓋和箱座的結合面可先測出結合面的最大間隙,然后用比最大間隙稍厚的工業(yè)紙涂上密封膠,可阻止工作介質(zhì)泄漏。液壓密封膠、厭氧膠和各種液態(tài)密封膠,
各種厭氧密封膠可用于管道螺紋接頭、螺紋零件及較小的結合平面上作耐壓密封、靜密封可省去密封圈、墊片、麻絲、鉛油等;也可用于不經(jīng)常拆卸、振動、沖擊條件下的螺紋件的緊固、防松、防漏,可以省去防松彈簧墊圈、制動螺母、開口銷等零件,既能達到緊固又能密封;厭氧膠還可用于各種鍵、軸承的固定、填充或堵塞部件的間隙和裂紋。也可在靜密封結合部位增加密封裝置來防漏,在減速箱壓蓋外徑開槽裝O 形密封環(huán)防止主軸漏油。對于動結合面配合間隙過大漏油時,在動結合采用各種密封圈或軟填料;當工作壓力大于10 MPa時,可在O 形圈受壓方向對側設置一擋圈,在機械設備動密封往復運動時, 多數(shù)采用V形、U 形、L 形密封圈,使用時可根據(jù)工作壓力、密封副的直徑來確定密封圈的只數(shù),可將多只密封件重疊使用,并采取調(diào)節(jié)壓力來獲得最佳的密封效果,當完整的V 形密封圈不能從軸向裝入時,可以切開使用,但要在安裝時將切口相互錯開。
3.2 采用固體潤滑材料
固體潤滑材料目前正廣泛使用于機床、減速箱齒輪和往復式壓縮機活塞環(huán),它可減少污染、節(jié)約潤滑油和改善操作環(huán)境。常用的密封材料有: 尼龍1010、聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬等,可用于酸、堿、鹽等介質(zhì)中。其中二硫化鉬是常用的一種固體潤滑材料,化學穩(wěn)定性好,摩擦系數(shù)小,具有良好的抗壓性能,目前正廣泛地應用于機床和減速箱齒輪的潤滑,是杜絕減速箱漏油的根本措施。使用時可添加在潤滑油、脂中,也可與金屬材料混合壓制成型,經(jīng)燒結處理后成為不必加潤滑油的機械零件。
3.3 鑄件漏油的治理
機械設備的箱體結構復雜和龐大,箱體在制造過程中常存在氣孔、縮孔和夾砂等質(zhì)量缺陷,雖然在使用前,經(jīng)過探傷檢查和耐壓試驗,但在使用過程中,在交變載荷作用下,微裂紋處產(chǎn)生應力集中,鑄造缺陷就會逐漸擴大,導致漏油�？梢圆捎萌缦路椒ㄖ卫龛T件的泄漏:
(1) 應用鹽酸腐蝕法消除氣孔、砂眼和裂紋等缺陷:用汽油將箱體洗凈,然后灌入5 %～10 %的鹽酸浸泡一晝夜,使鹽酸與鑄件發(fā)生化學反應,由于置換作用,生成的氯化亞鐵可以填補微小的砂眼、裂紋和氣孔,但經(jīng)腐蝕后的箱體,必須加入少量的0. 5 %～10 %的氫氧化鈉堿水溶液徹底清洗,以中和殘余的酸液。
(2) 用涂水玻璃的方法消除鑄件缺陷:用堿水清洗吹干后,將水玻璃加入箱體,浸泡4～5 h ,再將水玻璃放出,待水玻璃干后即可使用。
(3) 采用浸滲技術:用一定的浸滲工藝將液態(tài)的浸滲膠(劑) 滲入鑄件的微孔中,固化為固態(tài)物質(zhì),防止泄漏,其適應于直徑為0. 1～0. 3 mm 的微孔,耐壓1～20 MPa 以上。
3.4 合理的結構設計
應對機械設備的密封部位考慮回油槽、回油孔、通氣孔和導板等疏導裝置,使?jié)櫥晚樌骰赜统�。使密封部位�?nèi)、外側壓力差均勻,例如,工程機械一般承受工作負荷較大且工作環(huán)境惡劣,經(jīng)常受到室外陽光暴曬,機器運轉一段時間后,變速箱內(nèi)的回轉摩擦熱和外界的輻射、射熱使?jié)櫥蜏囟燃眲∩仙?導致潤滑油體積膨脹, 箱內(nèi)氣壓增加, 最高達0. 3 MPa ,遠遠大于大氣壓,形成較大的氣壓差,導致系統(tǒng)漏油,故應對封閉的變速箱設置通氣孔,以減少箱體內(nèi)、外壓差,使內(nèi)、外壓力趨近一致。同理,機床某些部位或貯油箱也不能完全封閉,要留有通氣孔。對易漏的轉動部位,應盡力設置雙道以上的密封,增加密封的可靠性; 必要時可增加零件,防止漏油, 為防止焊接處滲透漏油,可設置導油板。
3.5 正確安裝密封件
(1)密封件裝配時要保持與密封面的平穩(wěn)接觸, 不得出現(xiàn)翻扭現(xiàn)象,以免損壞密封圈。
(2)密封安裝過程中,往往需要通過螺紋、帶尖角的孔口、鍵槽、階梯軸等,入口處應設置3 mm ,10 °的倒角,安裝時應采用專用工具和防護套,防止刮傷密封件;必要時可將O 形密封圈先放入開水中,使其膨脹再安裝;在軸或軸套上涂一些潤滑劑或使用水和軟性肥皂。
(3)軟管安裝時不得扭曲,若扭曲,機器工作時會因扭曲力過大,造成接頭處松脫或軟管疲勞,產(chǎn)生裂紋,引起漏油。
(4)切勿漏裝密封件。在裝配時,預先把需裝的密封件如數(shù)備齊,分別裝上,裝配完畢應無剩余,否則必須重裝。
3.6定期維修、清洗機械設備,注意新油的過濾
空氣中的塵土、砂粒,設備工作場地的各種污物:金屬和鐵銹的微粒、油漆、橡膠微末、紡織纖維等雜物在工作時會順密封部位進入系統(tǒng);機械零件經(jīng)各類工藝加工和部件、裝置組裝之后殘留下來的金屬微粒,結構元件磨損和損壞的產(chǎn)物,腐蝕產(chǎn)物,機械設備工作用液的化學反應產(chǎn)物等,在油液中混存的雜質(zhì)直徑往往很小,接近油膜厚度,容易進入油封刃口與軸表面間,從而起到磨料的作用,惡化了密封工況,增加了密封件與軸的磨損,導致漏油,因此,應定期維修、清洗機械設備。
在維修時: ①應清理周圍環(huán)境; ②拆卸的零件應清洗干凈; ③維修時應檢查轉動軸的直線度、動平衡,軸承的徑向跳動、軸向竄動,密封處軸的圓度、同軸度和表面粗糙度,對不符合要求的要修理至合格或更換新的元件,因為故障分析表明,軸的形位公差不符合要求,在回轉時產(chǎn)生振擺,一方面會引起振動,另一方面容易引起漏油; ④防止使用報廢的密封元件。
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