劉建剛

（中煤張（zhāng）家口煤礦機械有限責任（rèn）公司，河北張家口　075000）

　　摘　要：針對刮板輸送機減速器骨架油封發生漏油的問題，結（jié）合骨架油封密封原理（lǐ），簡單分析漏油原（yuán）因，然（rán）後對其安裝結構進行（háng）分析，並（bìng）提出工藝改進措施（shī），解決油封早期失效（xiào）漏油問題，避免造（zào）成後期整機的（de）嚴重損壞。

　　關鍵詞：骨架油封；唇口；漏油
　　1　概述
　　近（jìn）幾年減速器（qì）骨架油封經常（cháng）發生失效（xiào）漏油現象，既（jì）影響（xiǎng）產品（pǐn）外觀質量，又汙（wū）染環（huán）境。如果不予重視，後期嚴重缺油會引起齒輪、軸承等關鍵零件損壞失效，進而造成整（zhěng）機報廢。
　　文（wén）章從油（yóu）封密封機理入手，對油封漏油問題進行（háng）研究，提出應對措施以期提高使用壽命。
　　2　骨架油封密封機理
　　骨架（jià）油封一般由橡膠體、骨架和自緊彈簧（huáng）組（zǔ）成（chéng），橡膠體上形成一個唇（chún）口，在自由狀態下唇口直徑要比軸徑小，與（yǔ）軸配合有一定的“過盈量”。因此（cǐ）當骨架油封裝到軸（zhóu）上就對軸產生一個徑向（xiàng）力，隨著使用的磨損，徑向力會逐漸減小，而自緊彈簧可以補償骨架油封對軸的徑（jìng）向力。在徑向力的作用下軸上（shàng）形成一個接觸環形帶，並且形成一層極薄的（de）油膜，這層油膜既能防（fáng）止油液（yè）的泄漏，還能保證唇口的散熱和潤滑，是骨架油封密封效果和使用壽命的關鍵。

　　3　漏油初步分析
　　骨架油封（fēng）安（ān）裝在軸承蓋上與耐磨套相配合（hé）。根（gēn）據統（tǒng）計數據分析早期漏油的原（yuán）因，可以按照油封的結構進行分析，主要有唇口部（bù）位和骨架（jià）配合部位兩方麵。根據油封密封機理可知，要避免油封唇口部位泄漏，首先要控製唇口油膜，而骨架（jià）配合部位則要控製好配合狀況。
　　3.1唇口部位漏油（yóu）分為以下幾個原因
　　（1）油（yóu）封唇口橡膠材料劣質，直接導致在早期發生泄漏。主（zhǔ）要（yào）表現為隨溫升硬化甚至龜裂，儲存運輸中的潤滑油使唇口發生溶脹軟化，而唇口材料耐磨性能低下則會導致（zhì）提前磨損。
　　（2）與唇口配合的耐磨套外圓質量（liàng）的（de）優劣（liè）直接影響油封（fēng）的使（shǐ）用效果。例如，耐磨套表麵太粗糙導致配合麵形成粗大的（de）波紋接觸，隨著減速器內壓增大勢必發生泄（xiè）漏。另外（wài）如果耐磨套外圓（yuán）直徑超差同樣會導致泄漏，如果直徑偏小，徑向力則變小，不能承受內壓而發生泄漏。又或者直徑偏大（dà），徑向力（lì）就變大，使（shǐ）唇口發生非（fēi）正常滑動摩擦，致使早期失效而發生泄漏。
　　（3）其（qí）他方麵如輸入端潤滑效果也很關鍵，如果潤滑（huá）油不能順暢（chàng）進入油封（fēng）安裝區域，就會使唇口（kǒu）在幹燥狀態下高速滑動，產生（shēng）異常磨損。相（xiàng）反，如果（guǒ）回油不暢，將導致油封不能夠承受大量的淤（yū）積潤滑油，壓力太大甚（shèn）至超過了承壓極限，進而發生崩潰漏油現象（xiàng）。
　　3.2對於骨架配合（hé）部位滲漏油，一般情況均是因（yīn）為與（yǔ）骨架部位配合（hé）零件（jiàn）所引起
　　例如軸承蓋腔體內徑偏小，即（jí）使勉強將油（yóu）封裝入，卻使（shǐ）骨架變形發生漏油。軸承（chéng）蓋腔體有堅固顆粒，油封安裝後骨架凸起變形，影響密封性能。腔體太粗糙，使骨（gǔ）架與腔（qiāng）體（tǐ）不能良好接觸，形成多個封閉的楔形空間甚至（zhì）存在貫通內外的通道，這樣隨著溫升內壓增大，勢必發生漏油。
　　4　對治措施研究
　　根據初步分析，可以從油封選型、密封結構（gòu）設計、零件加工和操作規範等（děng）幾個方麵提出預防措施。
　　4.1油封選型
　　根據油（yóu）封（fēng）在使用（yòng）中（zhōng）的潤滑類型、工（gōng）作承壓、線速度、工作溫度和化學物理（lǐ）環境因素等（děng）來選擇（zé）油封的類型和材料。由於煤礦機械外部工作環境充滿大（dà）量粉塵和顆粒汙染等（děng）惡劣介質，必須考（kǎo）慮帶有防塵唇口（kǒu）的骨架油（yóu）封。通常油封工（gōng）作時（shí）唇口溫度大致高於密封介質溫度（dù）20～50℃，而減速器內部油溫<90℃，因此唇口材料應選（xuǎn）擇為丁晴橡膠（-40～125℃）、丙烯酸酯橡膠（-25～150℃）或氟橡膠（-20～250℃）。另外在選擇油封材料時還應考慮軸的旋轉線（xiàn）速（sù）度和耐壓（yā）極（jí）限，刮板輸送機減速器輸入端油（yóu）封使用的線速度一般在6m/s～12m/s之間（jiān），工作壓力一般不超過0.05MPa，當工作介質壓力超過這（zhè）個值時應（yīng）選用耐壓型油封（fēng）。
　　4.2密封結構（gòu）設計
　　首先與油封相配合的耐磨套和軸承蓋所設計的直徑、粗糙度、硬度等要合理。根（gēn）據標準，耐磨套外徑（jìng）尺寸公差取h11，表（biǎo）麵采用局部拋光和研磨工藝，粗糙度應（yīng）達到Ra0.2～Ra0.63之間，配合（hé）部位硬度50～60HRC；軸承蓋腔體尺寸公差取h8，表麵粗（cū）糙度Ra3.2。其次與密封相關的結（jié）構要合理，如輸入軸端的潤滑要保（bǎo）證，可以（yǐ）在輸入（rù）部位設立（lì）封閉油室，或者強製給予充足的潤滑；針對回油方式的設計，可以根據流量計算設置合適的（de）回油孔和回油槽。
　　4.3加工方法預防
　　不良（liáng）的（de）機械加工和製造缺陷嚴重影響裝配質（zhì）量，是輸入（rù）軸漏（lòu）油不（bú）可忽視的（de）隱（yǐn）患。所以耐磨套和軸承蓋的（de）尺寸精度、公差、粗糙度、硬度等，要（yào）嚴格按（àn）照設計要求執行。另外重點提出，對於耐磨套表麵加工應采（cǎi）取“無軸向進給（gěi）”精磨削，這樣不會產生軸向或斜紋（wén）路加工（gōng）痕跡，否則在回轉時會形成（chéng）螺旋泵作用（yòng），將（jiāng）油液向大氣（qì）側擠壓發生泄漏。如（rú）圖2所（suǒ）示。

　　4.4操作規範指導
　　首先（xiān）我們要著重提出一個很容易被忽視的影響因素，那就是清潔組裝。因為在組裝過程中，硬質顆粒進入油封唇口區域，將隨設備運轉（zhuǎn）造成油封唇口的損（sǔn）壞。所以在組裝前（qián）做好零部件的清潔（jié）控製是預防（fáng）油封泄漏的先決條件。
　　要知道安裝骨架油封的（de）過程必須靠手工操作來完成，因為手工更加容易掌（zhǎng）控安裝過程，及時發現組裝中出現的（de）問題。但恰恰（qià）又是（shì）手工操作，具有人為的不確定（dìng）性。如果組裝作用力不夠均勻，力度得（dé）不到合（hé）適的控（kòng）製，甚至野蠻操作，極容易使油封在裝配過程中產生骨架變形、裝配不到位、安裝偏斜、唇口劃傷（shāng）和彈簧脫落等缺陷。所（suǒ）以（yǐ）根據（jù）經驗數據，製定出標準（zhǔn）的（de）操作規程來指（zhǐ）導操作人員是重要（yào）的預防措（cuò）施，具體控製點按照（zhào）如（rú）下幾（jǐ）個步驟進行：（1）確保組裝前打開骨架油封包裝。（2）做好（hǎo）骨架、唇口、自緊彈（dàn）簧等部位可能發生損傷和變形的檢查。（3）裝（zhuāng）配用工藝裝備的（de）好壞也是影響骨架油封裝配質量的重要因素，使用可靠的專用工裝安裝油封，沿圓周方向力要均勻，防止（zhǐ）啃咬膠圈。（4）唇口部（bù）位塗敷適量潤滑脂，防止瞬（shùn）間啟動時唇口發生（shēng）幹磨損。（5）防止安（ān）裝油封時（shí）唇口劃傷，應借助引錐套（tào）在軸上與耐（nài）磨套平穩對接。（6）保證油封唇口（kǒu）與（yǔ）軸同心，既防止彈簧脫（tuō）落，又使唇口不易發生卷邊，否（fǒu）則唇口發生卷邊會把潤滑油從軸上（shàng）排幹。（7）保護耐磨套的表麵質量，嚴禁劃（huá）傷。（8）減速器內部按照設計要求，添（tiān）加合適的潤滑油，保證唇口部位（wèi）潤滑良好。
　　5　結（jié）束語
　　近兩年（nián）來按照既定的（de）措（cuò）施加以預防控製，減速器輸入軸部位廠內一次交檢（jiǎn）漏油比率連（lián）續走低，到目前幾乎實現了“0”漏油率，取得突破性的進展。結果數據表（biǎo）明，按照分析研究、措施（shī）應對、實踐（jiàn）驗證三步走，可以有效地防止減速器骨架油封早期漏油。
　　參考（kǎo）文獻
　　[1]成大先.機（jī）械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2002.
　　[2]李新軍.主減速器油封滲漏油的分析與改進（jìn）[D].山東大學，2009.

來源：《科技創新與（yǔ）應用（yòng）》2016年第19期