空壓機(jī)油封泄漏原因分析

2018-01-18 作者：　潤滑油情報(bào)網(wǎng)   來源：

什么是油封

油封是一種常見的封油用密封元件，在空壓機(jī)上，油封一般被用于主機(jī)機(jī)頭密封機(jī)油。一般主機(jī)機(jī)頭成本基本占到空壓機(jī)的1/3，而油封或油封軸套成本相對來說低了很多。

油封的密封狀態(tài)，一是油封外緣和腔體之間為靜態(tài)密封，同時(shí)保證油封外緣在腔體之間的可靠定位。二是油封密封唇和軸之間的密封狀態(tài)，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)為動(dòng)態(tài)密封，當(dāng)軸靜止時(shí)為靜態(tài)密封。

油封各個(gè)部位的作用

油封主要由密封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧等幾部分組成。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。

金屬骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋，起到加強(qiáng)的作用，并使油封能保持形狀及張力。

密封唇部是柔性彈性體，設(shè)計(jì)成對機(jī)械的震動(dòng)及密封流體的壓力變動(dòng)的影響下仍可保持穩(wěn)定的密封作用，并起到保持唇部與軸表面穩(wěn)定接觸狀態(tài)的作用。

彈簧可提高密封唇向軸的壓緊力，起維持此壓緊力的作用。

防塵唇是沒有與彈簧連接的副唇，起防止塵埃侵入的作用。

油封的選擇要素

為了充分發(fā)揮油封的功能，必須根據(jù)使用條件選定最合適的型式與材料。這里就主要的影響因素作一簡述。

1、主軸的表面線速度：在同一直徑條件下，不同材料制造的油封，適應(yīng)軸面旋轉(zhuǎn)線速度的能力不同，其關(guān)系如下圖所示。油封使用的線速度范圍一般小于15m/s。
 
    2、溫度：由于旋轉(zhuǎn)軸表面與油封的密封唇部產(chǎn)生摩擦，所以密封唇口部的溫度高于油液中的溫度，一般油封工作時(shí)其唇緣的溫度高于工作介質(zhì)溫度20~50℃。隨著轉(zhuǎn)速增高，壓力增加密封唇口處的溫度也隨之上升。

    油封的工作溫度范圍與油封使用的材料有關(guān)：材料為丁晴橡膠（NBR）時(shí)為-40~120℃，亞力克橡膠（ACM）-30~180℃，氟橡膠（FPM）-25~300℃。

3、壓力：油封主要用于無壓或者在微壓的條件下使用，最大工作壓力0.02～0.05Mpa。當(dāng)工作壓力超過這個(gè)值時(shí)應(yīng)選用耐壓型油封。

4、防塵：為防止污染物、灰塵、和濕氣等從空氣側(cè)進(jìn)入密封腔體內(nèi)，建議使用帶有防塵唇的油封。如果污染物侵入嚴(yán)重建議采用2個(gè)油封，以串聯(lián)方式一前一后安裝。

    油封的泄漏

發(fā)現(xiàn)由油封泄漏時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)發(fā)生泄漏的部位。導(dǎo)致油封泄漏的主要原因有：

1、由于尺寸公差不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而使油封外緣與腔體配合的靜態(tài)密封表面發(fā)生變形；

2、由于工況條件過于苛刻引起材料龜裂，尤其是在油封密封刃口上的龜裂；

3、由于工況條件過于苛刻和橡膠彈性體與工作介質(zhì)不相容引起橡膠硬度增加，或者彈性體的硬度太高；

4、密封介質(zhì)使橡膠溶脹，降低了橡膠的硬度，由此使油封過早的老化和磨損；

5、由軸至密封唇口區(qū)的腐蝕，將給密封系統(tǒng)的密封性能留下永久性的故障隱患；

6、潤滑劑失效而使系統(tǒng)處于干運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而使密封唇快速磨損；

8、綜合性老化，橡膠彈性體與密封介質(zhì)雙雙老化；

9、在密封唇口處形成“油碳”污垢，使油封密封唇緣被托起，引發(fā)密封系統(tǒng)的泄漏故障；

10、油封的密封唇緣不再追隨軸表面的振動(dòng)以及軸的跳動(dòng)；

11、污染物從密封的里外面永久性的嵌入密封刃口上造成軸表面和密封唇緣的過早磨損；

12、裝配過程不規(guī)范引起軸表接觸面被破壞而造成密封唇過早磨損；

13、密封刃口在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和裝配過程中受到損壞。附下圖：由唇口部泄漏的主要原因：
 
當(dāng)油封泄漏時(shí)，應(yīng)著重分析其泄漏的不同情況，從而采取不同的措施。油封不同階段的泄漏應(yīng)分為：

1、不透水，在油封上看不到濕氣；

2、濕潤，在密封刃口區(qū)出現(xiàn)不影響密封功能的濕氣膜，但濕氣膜沒有擴(kuò)展到背面；

3、潮濕，濕氣膜擴(kuò)展到背面，并形成水珠，但尚未連續(xù)滴下；

4，可測量的泄漏，可以看到腔體外部有從油封背面流出的可以識別的微小液流量；

5、暫時(shí)的泄漏，密封系統(tǒng)短暫的故障，例如由于密封刃口下的污染物微粒引起的，它可以在繼續(xù)使用時(shí)把它們沖洗掉；

6、明顯的泄漏，暫時(shí)的漏泄導(dǎo)致密封唇和防塵唇由于在密封唇與防塵唇之間，加注的潤滑脂過多。

溢流出來的油脂表現(xiàn)為系統(tǒng)外部的明顯泄漏。另外，根據(jù)油封使用運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間過程來分析泄漏原因，例如：

1、剛開始使用就泄漏的早期破損；

2、使用短時(shí)間后開始泄漏的過早損壞；

3、使用較長一段時(shí)間后在工作工程中發(fā)生泄漏的損壞；

4、發(fā)生油封設(shè)計(jì)使用壽命末期的泄漏損壞等等。