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2023-04-03
韋瑩 張紅學
(南車玉柴四川發動(dòng)機股份有限公司)
摘 要:針(zhēn)對某型柴油(yóu)機台位(wèi)試驗時頻繁出(chū)現後油封漏油的現象,分析了該後油封(fēng)結構設計存在的缺陷(xiàn),並對後油封結構做相應的改進(jìn)設(shè)計。試驗及裝機運用結果表明:改進後的(de)後油(yóu)封結構合理,能起到良好的密封作用,解決了該型柴油機後油封漏油問題。
關鍵詞(cí):柴油機;後(hòu)油封;改進(jìn);設計(jì)
0 前言
後油封(fēng)是(shì)為防止柴油機曲軸箱(xiāng)內的飛濺機油及潤滑柴油(yóu)機軸係的機油滲漏到柴油機外,而在柴油機輸出端設置的油封裝置,同時可以起到防塵作用。目前,國內後油封普遍采用迷宮式機械靜密封裝置,這種(zhǒng)密封裝置通過(guò)在曲軸周圍設(shè)若幹(gàn)個依次排列的環形密封齒,使齒與曲(qǔ)軸之(zhī)間形成很小的間隙,齒與齒之間形成一係列截流間隙與膨脹空腔,機油在通(tōng)過(guò)截流間(jiān)隙與膨脹空腔組成的曲(qǔ)折迷宮的間隙時,經過多次節流(liú)而(ér)產生很大的能(néng)量損耗,機油壓(yā)力大為下降,即產生節流效應,使其難以滲漏,而(ér)達到阻漏密封的(de)目的。
1 問題提出與(yǔ)分析
某柴油機在台位試驗過程中,柴油(yóu)機後油封頻繁出現漏油的質(zhì)量問題(tí),增加了柴油機維護檢修概率,使得工作(zuò)量及成本增加。通過對問題柴油機檢查發現:後油封外殼、密封齒圈上有明(míng)顯的油跡,後(hòu)油封封油效果非常不(bú)理想。通過對該型柴油機後油封結構和封油過程進行(háng)分析和查找,確定該柴油機後油封漏油關鍵問題在於後油封結構設(shè)計不合理。
該(gāi)後(hòu)油封安裝結構圖如圖1所示。安裝時,後油封通(tōng)過曲(qǔ)軸(zhóu)輸出端用螺栓(shuān)把(bǎ)緊在柴油機機體端麵上。後(hòu)油封環(huán)形密封齒與曲軸軸頸間形成極小間隙,以期利用節流效應達到封油目(mù)的(de)。然而該柴油機曲軸輸出端須要供潤滑油給聯軸節(jiē)強製潤滑,機油壓力較高,而後油封的回油(yóu)袋設計偏高,回油腔(qiāng)壓力較高,使得較高壓力的機油可以衝過(guò)後油封的環形密封齒泄漏到後油封外。另外,該(gāi)後油封環形密封齒數量僅為2個,使(shǐ)後油封與曲軸組成的截流間隙和膨脹空腔數量偏少,不足以產生足夠的節流效應(yīng)來阻擋機油(yóu)的泄漏;加之(zhī)該後(hòu)油封沒有設計有與回油腔相通的通油孔,進入後油封的飛濺(jiàn)機油(yóu)及潤滑(huá)軸係的機油無法流回油腔,便通過(guò)環形油槽泄漏到後油封外,從而造成柴(chái)油機漏油的質量問題。

2 結構改(gǎi)進及效果(guǒ)分析
針對原後油封結(jié)構設計上存在的(de)問題,做如下改進,見圖2。

2.1回油袋改進
針(zhēn)對後油封回油袋過高導致發生高(gāo)壓漏油的問題,經過驗證計算,將回油袋高度在原來的設計尺寸(cùn)基礎上降低(dī)8mm,使後油封回油腔與曲(qǔ)軸箱相通的容積增加,保證(zhèng)高壓機油有足(zú)夠(gòu)的膨脹空間,機油壓力降低,更利於(yú)機油回流至曲軸箱油底殼,降低了機油往外泄漏(lòu)的可能性。
2.2密封環(huán)齒改進
綜合考慮(lǜ)曲軸與後油封的配合安裝及結構位置,在原後油封結構上多設計一道環形密封齒,使後油封與曲軸(zhóu)間形成三道環形(xíng)密封齒組成的迷宮式油槽(cáo),從而(ér)使機油在流經油槽及(jí)曲軸與密封齒間隙時產生(shēng)更多的(de)節流效應,壓力大為下降,不易泄漏。
2.3油孔設計
針對後油封(fēng)原設計結構沒(méi)有通油孔,導致進入後油封的機(jī)油無法回流的問題,改進的(de)後油(yóu)封道環(huán)形油(yóu)槽下方設計有三個與回油腔相通的通油孔,通油孔中心與豎直麵成45°夾角,可以使進入後油封的機油部分通過通油孔(kǒng)流進與油底殼相(xiàng)通的回油膨脹腔,減少了進入後油封環形油(yóu)槽的(de)機油量。在Z後一道(dào)環形油槽底部設計有一個與後油封回油腔相通的回油孔,該孔與豎直麵成45°,直徑較通油孔略小,可以使進入到Z後一道環形油槽的極少部分機油通過該回油孔流回後油封的回油腔(qiāng),避免機油往外(wài)泄漏。
如圖2所示,結構改進後的後油封在組裝時,在Z後一道環形油槽(cáo)安裝一道耐高溫耐油的矩形密封橡(xiàng)膠圈。矩形橡膠(jiāo)圈(quān)安(ān)裝(zhuāng)在環形槽的中心位置,不(bú)與環形槽的兩麵碰擦,如此(cǐ),可阻擋極少部分衝破密封(fēng)齒的高壓機油,使之通過底部的回油孔流回後油封(fēng)的回油腔,Z終(zhōng)流回到柴油機(jī)油底殼,起到(dào)後油封的Z後封油保障效果。經過結構優化改(gǎi)進後的後油封(fēng)分別裝在公司0013#至0055#柴油機上,經柴油(yóu)機台架試驗解體拆(chāi)檢(jiǎn)表明:後油封外殼、柴油機輸出端均無漏油現(xiàn)象,封油效果十(shí)分理想。迄今為止,改進後的後油封在柴油機(jī)裝機服務過程中,極少(shǎo)發生柴油機後油封漏油現象(xiàng)。
3 小結
實踐運用表明,優化改進後的後油封結構更加合理可靠,封油性能提高,減少了因漏(lòu)油導致的柴油機(jī)拆檢、恢複及重複驗?,大大節省了人(rén)力、物力,提高了(le)柴油機的綜合質量。
來源:《柴油機》