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新聞中心 不銹鋼高粘度齒輪油泵機械密封失效分析及改進措施
發(fā)布時間：2017-06-14 瀏覽次數：84 返回列表
不銹鋼高粘度齒輪油泵液壓傳動的最大缺點就是“泄露”。由于不可避免的存在泄露，使得不銹鋼高粘度齒輪油泵液壓傳動不能保證嚴格的傳動比。因此，必須采取措施減少內泄露，消除外泄露，以提高不銹鋼高粘度齒輪油泵的工作性能。本文針對不銹鋼高粘度齒輪油泵的機械密封在使用過程中出現密封端面磨損、密封面變形、波紋管失彈、波紋管斷裂、O形圈失效等故障進行了失效分析，并對機械密封的結構、材質、安裝工藝提出了相關的改進措施。 一、軸向間隙的密封。軸向密封是指軸向與徑向垂直方向的密封。不銹鋼高粘度齒輪油泵的軸向密封問題一直是業(yè)界的研究熱點，為提高不銹鋼高粘度齒輪油泵的排量，多采用軸向間隙與徑向間隙浮動補償技術。 1、采用浮動軸，減少軸間隙。減少內泄露，必須保證合理的軸向間隙。浮動軸套結構在彈簧力的作用下，自動補償軸向間隙，可以有效減少浮動間隙，從而減少軸向泄露，延長不銹鋼高粘度齒輪油泵的使用壽命。 2、采用液壓補償結構，減少軸向間隙。在壓力油的作用下，變形的側板緊貼在齒輪端面上，側板和齒輪端面間僅有一層油膜，軸向間隙就大大的減少了，如果齒輪端面和側板有了磨損，側板還可以自動補償。 二、浮動側板端面密封。不銹鋼高粘度齒輪油泵采用的全液壓浮動補償側板結構，不銹鋼高粘度齒輪油泵一直存在側板早期磨損嚴重，浮動側板端面密封失效問題。通過研究不銹鋼高粘度齒輪油泵側板端面密封失效機理，得出由主從動齒輪工作腔壓力非對稱分布產生的側板傾覆力矩是導致端面密封失效的關鍵因素。不銹鋼泵工作時，壓油腔的高壓油由過油孔引至側板外端面，作用在由耳型密封圈與補償力凹槽形成的封閉油腔內，產生補償力，齒輪工作腔油液作用在側板內端面形成反推力兩者的合力將側板壓向齒輪端面，保證在各種工作壓力下，側板能夠自動壓緊在齒輪端面。不銹鋼高粘度齒輪油泵采用軸向間隙自動補償結構，端面密封失效的主要表現形式為浮動側板磨損嚴重，側板與齒輪端面間隙增大，齒輪泵容積效率下降。側板端面密封性能取決于以下兩點：1、浮動側板的壓緊比；2、浮動側板的傾授力矩。 通過對齒輪泵浮動側板磨損問題的分析，得出側板傾覆力矩是導致側板局部壓緊比超過材料許用值的關鍵因素，進而致使側板局部磨損嚴重。端面密封失效，為提高浮動側板端面密封性能，側板結構應關于進行非對稱設計，降低傾覆力矩。 三、O形圈的密封。O型圈具有良好的密封性，密封壓力在1.33×10-5Pa到100MPa范圍內，因其具有結構簡單、性能可靠、價格低廉、易于選配等優(yōu)點，被廣泛應用在各種動、靜密封場合。 1、O型圈的截徑的選擇原則。為了達到最好的密封效果，O型圈的截徑應盡可能選大些。在動密封應用場合中，考慮到尺寸公差因素，對同一內徑，推薦選用較大的截徑。在靜密封應用場合中，選用較大截徑比選用較小截徑更加安全可靠。 2、O型圈材料及硬度選擇原則。O型圈材料的硬度取決于工作壓力、間隙值和應用場合（動、靜密封）以及密封零部件的表面加工質量。對于不銹鋼高粘度齒輪油泵標準化應用場合，推薦材料硬度為邵爾A70，而在高壓（20MPa以上）或承受脈沖壓力工況時，則材料的硬度需相應提高。 3、O型圈安裝后的初始壓縮量。O型圈在安裝溝槽中的初始壓縮量（預壓縮量）是至關重要的，根據不同的應用場合，O型圈的初始壓縮量建議如下：靜密封：當油液壓力在30MPa以下時，選（15～20）%；當壓力在30～60MPa的范圍時，選（20～25）%；當壓力在60～100MPa的范圍時，選（25～30）%。動密封：當油液壓力在1MPa以下時，選（5～10）%；當壓力在1～15MPa的范圍時，選（10～15）%；當壓力在15～30MPa的范圍時，選（15～20）%。 4、拉伸和擠壓。O型圈安裝時允許有一定程度的拉伸和擠壓量，這種情況不會影響其密封效果。在用于徑向孔密封場合時，O型圈安裝時將會受到拉伸，推薦拉伸量：?。?～5）%。在徑向軸密封場合時，O型圈安裝時將會受到擠壓，推薦擠壓量：?。?～3）%。 5、安裝溝槽的填滿率。O型圈安裝溝槽常用的矩形面積應大于O型圈截面積約為25%。這樣，當O型圈與化學物質接觸而引起體積增大及縮小時，安裝溝槽就有足夠的空間來適應。同樣，介質的壓力作用于O型圈表面，使之提高所需接觸壓力以達到較好的密封效果。 6、安裝溝槽的圓角。矩形安裝溝槽是常用的一種形式，其側面可加工成0°～5°的傾斜度，若采用擋圈，則側面必須是垂直的。 改進不銹鋼油泵的密封方法是防止泄漏、提高效率的有效措施，不斷提高不銹鋼高粘度齒輪油泵的密封性能與密封壽命，對提高不銹鋼高粘度齒輪油泵的生產率有著重要的意義。 上海衡屹泵業(yè)科技有限公司（http://www.hengyiby.com），我公司一直堅持質量為先，信譽至上的宗旨，愿以精良的不銹鋼齒輪泵、不銹鋼齒輪油泵、高粘度泵等泵類產品，優(yōu)惠的價格，優(yōu)質的服務與您真誠合作，共同發(fā)展。 |