在自由狀態(tài)下,嘴唇的內(nèi)徑小于軸頸的直徑。即使沒有扭簧,也對(duì)軸頸有一定的軸向壓力。由于這種壓力會(huì)隨著使用時(shí)間的增加而減小,因此加上扭簧進(jìn)行補(bǔ)償。油封安裝的方向性也使嘴唇在承受箱內(nèi)壓力時(shí)更緊密地貼在軸上,以確保嘴唇與軸頸的接觸應(yīng)力均勻分布和集中。軸旋轉(zhuǎn)時(shí),軸頸與嘴唇形成0.3~0.5mm寬密封帶,在環(huán)狀密封帶中保持一層厚約0.003mm的油膜。油膜使嘴唇和軸頸在接近液體摩擦的情況下工作,滋潤(rùn)軸頸,減少嘴唇磨損。保持嘴唇和軸頸之間的薄而均勻的油膜是油封工作的最佳狀態(tài)。在這種情況下,會(huì)有少量的油滲出,使嘴唇外側(cè)的軸頸濕潤(rùn)。雖然外觀受到灰塵的影響,但它是油封良好工作的象征,不能視為故障。隨著嘴唇的磨損和油膜厚度的增加,漏油量會(huì)逐漸增加。此時(shí),如果扭簧能及時(shí)切斷,嘴唇規(guī)格保持在適當(dāng)?shù)膲毫Ψ秶鷥?nèi),油封仍能恢復(fù)良好的性能。只有當(dāng)嘴唇內(nèi)徑損傷過大,自由狀態(tài)低于軸頸,軸向壓力由扭簧獨(dú)立維持時(shí),油封工作才會(huì)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)??梢?,在正常的工作環(huán)境下,油封能長(zhǎng)期保持良好的工作狀態(tài)。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,油封的使用壽命不同,差異很大,有些可以達(dá)到兩個(gè)檢修間隔,有些工作時(shí)間很短,甚至一開始就漏油。更換油封處理漏油問題,在系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)行中占很大比例。因此,對(duì)于失效的油封,特別是早期失效的油封,不僅要簡(jiǎn)單地更換油封,而且要找出油封失效的確切原因,并根據(jù)問題的要點(diǎn)采取相應(yīng)的維護(hù)措施。油封早期失效的原因分析如下:
1、箱內(nèi)壓力過高。正常情況下,油封能承受1kg/cm2的內(nèi)壓。如果箱內(nèi)壓力過大,超過油封的承受壓力,泄漏量會(huì)顯著增加。比如曲軸箱通風(fēng)不良,變速箱和后橋殼通風(fēng)口堵塞,油泵泄漏嚴(yán)重,都會(huì)成為故障的致病因素。當(dāng)上述異常發(fā)生時(shí),也會(huì)造成以下情況:貫穿箱內(nèi)腔的螺釘,結(jié)合面間的紙墊也會(huì)漏油。
2、油封可分為低速型和高速型。用低速型代替高速型,使用壽命會(huì)大大降低。低速型適用于角速VV型≤6m/s,適用于V=4~12m/s。采用油封,光規(guī)格不全面,還應(yīng)檢查特點(diǎn),確定型號(hào)是否正確。
3、軸泵松動(dòng)。軸泵松動(dòng)會(huì)引起軸頸偏心,使油封唇邊緣圓周的負(fù)荷差異很大,造成初期損壞。
4、軸頸粗糙,光潔度低。軸頸光潔度不得低于7?!駝t,嘴唇的油封會(huì)迅速損壞。
5、油封安裝到底座時(shí),由于沒有使用合適的壓具均勻壓入,但硬鐘擊入,導(dǎo)致油封傾斜和框架變形,嘴唇在空間正確位置不準(zhǔn)確。
6、油封磨孔與軸頸不同。不同的心會(huì)導(dǎo)致油封嘴唇的軸向壓力分布不均勻,也會(huì)造成相同的后果。例如,一些型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前油封,由于氣缸體前端表面沒有定位設(shè)備,如果安裝不放心,會(huì)使油封與曲軸軸承產(chǎn)生較大的不重疊誤差。
7、少安裝或組裝油封彈簧時(shí)被撞倒。有些車型的半軸油封,曲軸后油封,如果安裝不仔細(xì)操作,不僅扭簧會(huì)脫落,而且本身也會(huì)變形,所以重新安裝,工作量很大。
8、組裝時(shí),嘴唇和軸頸表面沒有潤(rùn)滑油。由于沒有最初必須手動(dòng)給予的油膜,一旦油封開始工作,就會(huì)損壞,干損壞會(huì)產(chǎn)生高溫,容易燒傷嘴唇,粘附在軸頸上的橡膠。
9、安裝過程中,軸頸倒角處的毛刺、軸頸前端的螺紋、鍵齒通過唇部時(shí)劃傷唇部。例如,當(dāng)垂臂軸安裝到轉(zhuǎn)向器中時(shí),軸端的三角形鍵齒很容易劃傷油封的嘴唇。這是許多轉(zhuǎn)向器油封剛安裝時(shí)漏油的真正原因。正確的方法是先將卷成錐形的紙板插入油封的嘴唇中,待軸頭錐形的花鍵部分在紙板隔離下通過嘴唇后,小心地拔出紙板。安裝前,軸頸上的毛刺、銳邊、銹跡、疤痕必須提前打磨清理。
10、殼體工作時(shí)溫度極高,油不干凈,雜質(zhì)含量過高,也會(huì)加速油封的老化和磨損。
11、油封存放不當(dāng),保管期過長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致橡膠老化、發(fā)霉、萎縮,工作能力大大降低。
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撰:劉俊杰