機械設備漏油分析

2015-07-06

鄭偉平
(江西冶金職業技術學院,江西新餘 338015)
  摘 要:對機(jī)械設備漏油的原因進行了分析(xī),闡述了(le)國內及國外漏油等級的判別方(fāng)法,對防漏治漏(lòu)的措施(shī)進行了探討。分析表明,防止機械設備漏油應從結構設計、製造工藝、材料(liào)選(xuǎn)擇、汙染控製、維護和使用等各方麵加以控製。
  關鍵(jiàn)詞:機械設備;漏油;漏油等級;防止措施
  0 引言
  機械設備漏(lòu)油不僅浪費油(yóu)液、汙染環境,而且由於潤(rùn)滑(huá)油不能到達潤滑部位(wèi)而影(yǐng)響設備(bèi)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(tí)高設備的運轉率,減少水、電、氣、油及物料的消耗,減少汙染、消(xiāo)除公害,實現安全生(shēng)產,因此消除(chú)機械設備漏(lòu)油,具有很大的實用(yòng)價值(zhí)。引起機械(xiè)設備漏油的原因包(bāo)括設備設計、製造、安裝、使用、維(wéi)護等5個方麵。
  1 機(jī)械設備常見的漏油(yóu)物質和漏油等級的劃分
  在機械設備中,漏油物質(zhì)一般為“五油”:燃料油、潤滑(huá)油、液壓油、礦物油和冷卻油(yóu)。設備漏油一般分為滲油、滴油和流油3種(zhǒng)。滲油:對於固定連接部位,每30min滴1滴油,對活動連接部位,每5min滴1滴油;滴油:每2-3min滴1滴油;流油:每1min滴(dī)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(de)漏(lòu)油量
  通常用1h漏油量(g/h)或24h漏油量(g/24h)來(lái)表示。也可用mL/h或mL/24h來表示。例如(rú)ISO061944旋轉軸唇型密封圈(quān)第(dì)4部分:性能試(shì)驗方法,規(guī)定產品的“合格(gé)試驗”須用6個密封圈為1組,在總試驗時間為240h後測量6個密封圈Z大的允(yǔn)許泄漏(lòu)量為(wéi)12g,單個密封圈(quān)Z大的允許泄漏量為3g。往複運動單位行程的泄油量,通常(cháng)以(yǐ)每(měi)移動100m漏油(yóu)量克(kè)(g/100m)或每移動1km的漏油量毫升(mL/km)表示。
  3 比泄漏量(liàng)
  通常以單位時間內密封周邊長的泄漏量來表示。有的文獻將比(bǐ)泄漏量q規定為每千秒時間內密封周邊長的泄漏量。通常取旋(xuán)轉軸密封的軸徑D為30mm,在15min內測定比泄漏量,根據數理統計處理,對各類(lèi)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(xiè)漏量  q
  4 防止機械設備漏油的途徑(jìng)
  4.1結合麵泄漏的治理
  提高密封件結合麵(miàn)的表麵質(zhì)量是防止結合麵漏油的基礎,其中(zhōng)包括(kuò)降低表麵粗糙度和減(jiǎn)小形位公差;防止密封麵在加工、裝配(pèi)和(hé)搬運時受(shòu)砸或劃(huá)傷;對於靜止結合麵不平時,可檢查其接觸情況,然後修刮,使(shǐ)其各處接觸均勻後,再裝(zhuāng)上使用。對於(yú)大型箱蓋和箱座的結合(hé)麵可(kě)先測出結合麵的Z大間隙,然後(hòu)用比Z大間隙(xì)稍(shāo)厚的工業(yè)紙(zhǐ)塗上密封膠,可阻止工作(zuò)介質泄漏(lòu)。液壓密(mì)封膠、厭氧膠和各種液態密(mì)封(fēng)膠,各種厭氧密封膠(jiāo)可用於管道螺紋接頭、螺紋零件及較小的結合平麵上作耐壓密(mì)封、靜密封可(kě)省去密封圈、墊片、麻絲、鉛油等;也可用於不經常拆卸、振動、衝擊條件下的螺紋(wén)件(jiàn)的緊固、防鬆、防漏,可以省去防鬆彈簧墊圈、製動螺母、開口銷等零(líng)件,既能達(dá)到緊(jǐn)固又能密封;厭氧膠還可用於(yú)各種鍵(jiàn)、軸承的固定、填充或堵塞部件的(de)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(zài)減速箱壓蓋外徑開槽裝O形密封環防止(zhǐ)主軸漏油。對於動結合麵配合間隙過大漏油時(shí),在動(dòng)結合采用各種密封(fēng)圈或軟填料;當工作壓力大於10MPa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複運動時(shí),多數采用V形、U形、L形密封圈,使用時可根據工作(zuò)壓力、密封副的直徑來確定密封圈的隻數,可將多隻密(mì)封件重疊使用,並采取調節壓力來獲得Z佳的密封效果,當完(wán)整(zhěng)的V形密封(fēng)圈不能從軸向裝入時,可以切開使用,但(dàn)要在安裝時將切口相(xiàng)互錯開(kāi)。
  4.2采用固體潤(rùn)滑材料
  固體潤滑材料目前正廣泛使用於機床、減速箱齒輪和往複式壓縮(suō)機(jī)活塞(sāi)環,它可減少汙染、節約潤滑油和改善操作環境。常(cháng)用的密封材(cái)料有:尼龍1010、聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬等,可用於酸、堿(jiǎn)、鹽(yán)等介質中。其中二硫化鉬(mù)是常用的一(yī)種固體潤滑材料,化學穩定性好,摩擦係數小(xiǎo),具有良好的抗壓性能,目前正廣(guǎng)泛地應用於機床和減速箱齒輪的潤滑,是(shì)杜絕減速(sù)箱漏油的根本措施(shī)。使用時可添加在潤滑(huá)油、脂中,也可與金屬材(cái)料混合壓製成型(xíng),經燒結處理後成為不必加潤滑油的機械零件(jiàn)。
  4.3鑄件漏油的治理
  機械設備(bèi)的箱體結(jié)構複雜和龐大,箱(xiāng)體在製造(zào)過(guò)程中常存(cún)在氣孔、縮孔和夾砂等質量缺陷,雖然在使用前,經過探傷檢查和耐壓試驗,但在使用過程中,在交變載(zǎi)荷作用下,微裂(liè)紋處產生應(yīng)力集中,鑄造缺(quē)陷就會逐漸(jiàn)擴大,導致漏油。可以采(cǎi)用如下方法治理鑄件的泄漏:
  (1)應用鹽酸腐蝕法消除氣孔、砂眼和裂紋等缺(quē)陷:用汽油將箱體洗淨,然後灌入5%~10%的鹽酸浸(jìn)泡一晝夜,使鹽(yán)酸與鑄件發生化學反應,由於置換作(zuò)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)腐蝕後的箱體,必須加入少量的0.5%~10%的氫氧化鈉堿水溶液徹底清洗,以中和殘餘的酸液。
  (2)用塗水玻璃的(de)方法消除鑄(zhù)件缺陷:用堿水清洗吹幹(gàn)後,將水玻(bō)璃加(jiā)入箱體,浸泡4~5h,再將(jiāng)水玻璃放出,待水玻璃幹後即可使用。
  (3)采用浸(jìn)滲技術:用一定的浸滲工藝將液態的浸滲膠(劑)滲入鑄件的微孔中,固化為固態(tài)物質,防止(zhǐ)泄漏,其適應(yīng)於直(zhí)徑(jìng)為0.1~0.3mm的微孔,耐壓(yā)1~20MPa以上。
  4.4合理(lǐ)的(de)結構(gòu)設計
  應(yīng)對機械(xiè)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(shǐ)潤滑油順(shùn)利(lì)流回油池。使密封部位內、外側壓力差均勻,例如,工程機械一般承受工作負荷較(jiào)大且工作環(huán)境惡劣,經常受到室(shì)外陽光暴(bào)曬,機器運轉一段時間後,變(biàn)速箱內的回轉摩擦熱和外界的輻射、射熱使潤滑(huá)油溫度急劇上升,導致潤滑油體積膨(péng)脹,箱內氣(qì)壓增加,Z高達0.3MPa,遠遠大(dà)於大氣壓,形成較大的氣壓(yā)差,導致係統漏油,故應對封(fēng)閉(bì)的變速箱設置通氣孔(kǒng),以減少(shǎo)箱體內、外壓差,使內、外壓力趨近一(yī)致。同理,機床某(mǒu)些部位或貯油箱也不能完(wán)全封閉,要留有通氣孔。對易漏的轉動部位,應盡力設置(zhì)雙(shuāng)道以上的密封,增加密封的可靠性;必要時可增(zēng)加零件,防止漏(lòu)油(yóu),為防止焊接處(chù)滲透漏油,可設(shè)置導油板(bǎn)。
  4.5正確安(ān)裝密封件
  (1)密封件裝配時要保持與密封麵的平穩接(jiē)觸,不得出(chū)現翻扭現象,以免損壞密封圈。
  (2)密封安(ān)裝過程中,往往需要通過螺(luó)紋、帶尖角(jiǎo)的孔口、鍵槽、階梯軸等,入口處應設置3mm,10°的倒角,安裝時應采用專用工具和防護(hù)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(zhàng)再安裝;在軸或軸套上塗一些潤滑劑或使(shǐ)用(yòng)水和軟性肥皂。
  (3)軟管(guǎn)安裝時不得扭曲,若扭曲,機器(qì)工作(zuò)時(shí)會因扭曲力過大,造成接頭處鬆脫或軟管疲勞,產生裂紋(wén),引起漏油。
  (4)切勿漏裝(zhuāng)密封件。在裝配時,預先(xiān)把需裝的密封件如(rú)數備齊,分別裝上,裝配完畢應無剩餘,否則必須(xū)重裝。
  4.6定期維修、清(qīng)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汙物:金屬和鐵鏽的微粒、油漆(qī)、橡膠微末(mò)、紡(fǎng)織(zhī)纖維(wéi)等雜物(wù)在工作時會順密封部位進入係(xì)統;機械零件經各類工藝加工和部件、裝置組裝之後殘留下來的金(jīn)屬微粒,結構元件磨損(sǔn)和損壞(huài)的產物,腐蝕產物,機械設(shè)備工作用液的化學(xué)反(fǎn)應產(chǎn)物等(děng),在油液中混存的雜質直徑往往很小,接近油膜厚度,容易進入油封(fēng)刃(rèn)口與軸表麵(miàn)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應清理周圍環境;②拆卸的零件應清洗幹淨;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(zhóu)的(de)圓度、同軸度和表麵粗糙度,對(duì)不符合要(yào)求(qiú)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,在回轉時產生(shēng)振擺,一(yī)方麵會引起振動,另一方麵容易引起漏油;④防止使用報廢的密封元件。
  5 結束語
  機械設備漏油是機械(xiè)技術關鍵問(wèn)題之一,關係到機械(xiè)設備的實際工作質量和使用壽(shòu)命,機械設備漏油的原因很(hěn)多,涉及麵(miàn)廣,要防止機(jī)械設備的漏油必須從結構設計、製造工藝、材料(liào)選擇、汙染控製、維護、使用等(děng)各方麵加(jiā)以控製。
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來源(yuán):《工業(yè)安全與環(huán)保》2001年10期(qī)
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