柏水通 張磊 吳萬利 曾鵬
(常(cháng)柴股份有限公司)
摘 要:分析柴油機曲軸前後油封漏油(yóu)的原因,選用聚四氟(fú)乙烯油封,根(gēn)據聚四氟乙烯油封的性能特點,對柴油機(jī)相關零件以及裝(zhuāng)配工藝進行全麵改(gǎi)進。
關鍵詞:漏油、聚四氟乙烯、油封
前(qián)言
根據市場的反饋以及近兩年(nián)詳細的故障統計數據,曲軸前後油封(fēng)漏油的故(gù)障數、故障比例不斷攀高,嚴重(chóng)影響了柴油機的使用以及產品(pǐn)的品質。
故障件
1、故障件上(shàng)雜質、油(yóu)汙嚴重(見圖1)。

圖1
2、清洗後(hòu),唇口磨損麵上有明顯的軸向劃痕(見圖2) 。

圖2
3、故障件的唇口磨損嚴重,有偏磨情況(kuàng)(見圖3)。

圖3
4、其(qí)他方(fāng)麵:回油線除了磨損部分外,外形完(wán)整。油封外波紋無損傷,尺寸合格。
故障原因分析
1、軸表麵粗(cū)糙度大,導致早期磨損;
2、軸倒角毛刺、磕碰傷,導致油封切邊、翻邊;
3、油封的(de)工裝、裝配(pèi)工藝不能完全符合裝配要求;
4、零(líng)部件的質量不達標,沒有完(wán)全符合要求;
5、油封材料,現(xiàn)用的材料不足以滿足環境需求。
油封所使用的主要橡(xiàng)膠的種(zhǒng)類(lèi)與特長

◎有耐性 ○除特定場合外有耐性 △除特定場合外無耐性 ×無耐性
對比發現聚四氟(fú)乙烯油封具有高耐油、高耐腐蝕、耐高溫、摩擦係數小、使用壽命長等特點,同時聚四氟乙烯(xī)油封經過不斷發展,國內的產(chǎn)品(pǐn)日益成熟(shú),目前得到了廣泛的應用。
聚四氟乙烯油封使用的注意事項
根據工(gōng)作環境及柴油機(jī)轉速等因素,為了更好的提高油封性能,降低市場故障率,現準備(bèi)將前、後油封的材料均更換為聚四(sì)氟乙烯(PTFE)。
聚四氟乙烯油封特(tè)點鮮明(míng),但(dàn)由於PTFE油封與橡膠油(yóu)封的結構存在一(yī)定的區別,它的唇口材料不具有與橡(xiàng)膠(jiāo)相同的高彈性,零件質量的不合格、安裝過程中的不當等等,都會造成PTFE唇口產生翻轉(zhuǎn).劃傷等,從而導致油(yóu)封漏(lòu)油。針對此類特殊性(xìng)質,對柴油機零部件以(yǐ)及裝配工藝進行全麵的整改:
1、零部件改進
1.1軸的粗糙度過大,唇口材料易(yì)受到切削(xuē)使油封(fēng)早期磨損,另外(wài)由(yóu)於粗糙峰過大,油(yóu)膜厚度太厚也容易泄露;軸(zhóu)的粗糙度過(guò)小,在徑向力作用下,容易將油膜從粗糙峰的凹部擠出,使(shǐ)油膜厚度變薄而形成幹摩擦。綜合考(kǎo)慮,現將曲軸皮帶盤的表麵粗(cū)糙度提高到Ra0.8。
1.2軸倒角有毛刺、磕碰傷,並未經過打磨處理,現已要求將前端倒角改(gǎi)為4×20°,倒角麵粗糙度要求Ra1.6,用(yòng)砂紙進行拋(pāo)光,去除毛刺和銳角。
1.3對油封壓入的型腔統一整(zhěng)改,修改倒角,對尖角進行打磨拋光,提高表(biǎo)麵的光潔度,預留適(shì)當的安裝位移,保證(zhèng)油封在型腔(qiāng)內有適當的間(jiān)隙。
2、裝配工藝
2.1PTFE油封裝配(pèi)前(qián),需要做好預潤滑,保(bǎo)證油封能正確安(ān)裝(zhuāng)到(dào)位,同時防(fáng)止(zhǐ)油(yóu)封外徑在裝配過程中拉傷而造成外端漏油。
2.2在裝配過程當中避免直接接觸油封唇口,造成密封唇口的汙染,或(huò)搬動PTFE唇口造成不規則變形;采(cǎi)用合適的工裝,防止PTFE主唇口翻卷,調整好設備的(de)壓裝行程和壓裝速度以及角度位置進行壓裝,然後調整安(ān)裝工具與油封安裝腔體的同軸度和垂直度;油(yóu)封壓入腔體(tǐ)時Z好依靠壓配工裝對油封的(de)壓入深度進(jìn)行限位;油封壓(yā)裝到位後應保(bǎo)壓2~5s,防(fáng)止油封回彈。
2.3根據PTFE油封的密封機理(lǐ),它是利用PTFE的“記憶(yì)功能”,形(xíng)成了唇口對軸的予(yǔ)壓力,但該油封在裝配前,為了不使密(mì)封唇口翻邊,必需使用一個(gè)大於(yú)或等於(yú)旋轉軸直徑的擴張器(qì)套,將密封唇口導入軸上.這時被漲大的密封唇口將隨著時間推移或溫度(dù)升高才能逐漸恢(huī)複。這(zhè)種延遲恢複現象,使得密封唇口不能在很短時(shí)間內對旋轉軸形成壓緊力(lì)。故(gù)剛裝好的發(fā)動機不能立即加油做磨合試驗。
3、其他方麵
3.1同時(shí)對油(yóu)封的包裝、儲存堆(duī)放也需格外注意。
結束語
經過柴油機耐久試(shì)驗、試點跟(gēn)蹤驗證以及市場的故障統計數據,柴油機曲(qǔ)軸前後油封漏油現(xiàn)象得到了明顯的改善,可以逐步推廣聚四氟乙烯(xī)油封。