機械設備漏油分析論文

　[摘要]：對機械設備漏油的原因進行了分析,闡述了國內及國外漏油等級的判別方法,對防漏治漏的措施進行了探討。分析表明,防止機械設備漏油應從結構設計、製造工藝、材料選擇、污染控制、維護和使用等各方面加以控制。

論文關鍵詞：機械設備,漏油,漏油等級,防止措施

機械設備漏油不僅浪費油液、污染環境,而且由於潤滑油不能到達潤滑部位而影響設備的使用壽命和工作性能,加強密封管理可保持設備狀態良好,有效地提高設備的運轉率,減少水、電、氣、油及物料的消耗,減少污染、消除公害,實現安全生產,因此消除機械設備漏油,具有很大的實用價值。引起機械設備漏油的原因包括設備設計、製造、安裝、使用、維護等5 個方面。

　　1．機械設備常見的漏油物質和漏油等級的劃分

在機械設備中,漏油物質一般爲“五油”:燃料油、潤滑油、液壓油、礦物油和冷卻油。設備漏油一般分爲滲油、滴油和流油3 種。滲油:對於固定連接部位,每30 min 滴1 滴油,對活動連接部位,每5 min滴1 滴油; 滴油: 每2 ～3 min 滴1 滴油; 流油: 每1 min 滴5 滴油以上者。我國將漏油程度一般分爲嚴重漏油、漏油和輕微漏油3 等。

　　2.單位時間的漏油量

通常用1 h 漏油量( g/ h) 或24 h 漏油量( g/24 h) 來表示。也可用mL/ h 或mL/ 24 h 來表示。例如ISO06194 4 旋轉軸脣型密封圈第4 部分:性能試驗方法,規定產品的“合格試驗”須用6 個密封圈爲1 組,在總試驗時間爲240 h 後測量6 個密封圈最大的允許泄漏量爲12 g ,單個密封圈最大的允許泄漏量爲3 g。往復運動單位行程的泄油量，通常以每移動100 m 漏油量克(g/ 100 m) 或每移動1 km 的漏油量毫升(mL/ km) 表示。

　　3.比泄漏量

通常以單位時間內密封周邊長的泄漏量來表示。有的文獻將比泄漏量q 規定爲每千秒時間內密封周邊長的泄漏量。通常取旋轉軸密封的軸徑D爲30 mm ,在15 min 內測定比泄漏量,根據數理統計處理,對各類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漏量q

密封等級

比泄漏量[mL/ (ks ,Dm) ]或(mL/ m2)

直觀質量評定準則

0～0

0～1

< 10 - 5

1 ×10 - 5～10 - 4

絕對密封

1～1

1～2

1 ×10 - 4～5 ×10 - 4

5 ×10 - 4～2. 5 ×10 - 3

肉眼看不見冒汗

2～1

2～2

2. 5 ×10 - 3～1 ×10 - 2

1 ×10 - 2～5 ×10 - 2

不成滴狀的泄漏

3～1

3～2

5 ×10 - 2～2. 5 ×10 - 2

0. 25～1. 00

有滴漏

滴狀泄漏

4～1

1～5

5

6

4～2 5～25

25～100

> 100

連續滴漏

線狀泄漏

　　3.防止機械設備漏油的途徑

3.1結合面泄漏的.治理

提高密封件結合面的表面質量是防止結合面漏油的基礎,其中包括降低表面粗糙度和減小形位公差;防止密封面在加工、裝配和搬運時受砸或劃傷;對於靜止結合面不平時,可檢查其接觸情況,然後修刮,使其各處接觸均勻後,再裝上使用。對於大型箱蓋和箱座的結合面可先測出結合面的最大間隙,然後用比最大間隙稍厚的工業紙塗上密封膠,可阻止工作介質泄漏。液壓密封膠、厭氧膠和各種液態密封膠,

各種厭氧密封膠可用於管道螺紋接頭、螺紋零件及較小的結合平面上作耐壓密封、靜密封可省去密封圈、墊片、麻絲、鉛油等;也可用於不經常拆卸、振動、衝擊條件下的螺紋件的緊固、防鬆、防漏,可以省去防鬆彈簧墊圈、制動螺母、開口銷等零件,既能達到緊固又能密封;厭氧膠還可用於各種鍵、軸承的固定、填充或堵塞部件的間隙和裂紋。也可在靜密封結合部位增加密封裝置來防漏,在減速箱壓蓋外徑開槽裝O 形密封環防止主軸漏油。對於動結合面配合間隙過大漏油時,在動結合採用各種密封圈或軟填料;當工作壓力大於10 MPa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復運動時, 多數採用V形、U 形、L 形密封圈,使用時可根據工作壓力、密封副的直徑來確定密封圈的只數,可將多隻密封件重疊使用,並採取調節壓力來獲得最佳的密封效果,當完整的V 形密封圈不能從軸向裝入時,可以切開使用,但要在安裝時將切口相互錯開。

3.2 採用固體潤滑材料

固體潤滑材料目前正廣泛使用於機牀、減速箱齒輪和往復式壓縮機活塞環,它可減少污染、節約潤滑油和改善操作環境。常用的密封材料有: 尼龍1010、聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬等,可用於酸、鹼、鹽等介質中。其中二硫化鉬是常用的一種固體潤滑材料,化學穩定性好,摩擦係數小,具有良好的抗壓性能,目前正廣泛地應用於機牀和減速箱齒輪的潤滑,是杜絕減速箱漏油的根本措施。使用時可添加在潤滑油、脂中,也可與金屬材料混合壓制成型,經燒結處理後成爲不必加潤滑油的機械零件。

3.3 鑄件漏油的治理

機械設備的箱體結構複雜和龐大,箱體在製造過程中常存在氣孔、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,在交變載荷作用下,微裂紋處產生應力集中,鑄造缺陷就會逐漸擴大,導致漏油。可以採用如下方法治理鑄件的泄漏:

(1) 應用鹽酸腐蝕法消除氣孔、砂眼和裂紋等缺陷:用汽油將箱體洗淨,然後灌入5 %～10 %的鹽酸浸泡一晝夜,使鹽酸與鑄件發生化學反應,由於置換作用,生成的氯化亞鐵可以填補微小的砂眼、裂紋和氣孔,但經腐蝕後的箱體,必須加入少量的0. 5 %～10 %的氫氧化鈉鹼水溶液徹底清洗,以中和殘餘的酸液。

(2) 用塗水玻璃的方法消除鑄件缺陷:用鹼水清洗吹乾後,將水玻璃加入箱體,浸泡4～5 h ,再將水玻璃放出,待水玻璃幹後即可使用。

(3) 採用浸滲技術:用一定的浸滲工藝將液態的浸滲膠(劑) 滲入鑄件的微孔中,固化爲固態物質,防止泄漏,其適應於直徑爲0. 1～0. 3 mm 的微孔,耐壓1～20 MPa 以上。

3.4 合理的結構設計

應對機械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,使潤滑油順利流回油池。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大且工作環境惡劣,經常受到室外陽光暴曬,機器運轉一段時間後,變速箱內的迴轉摩擦熱和外界的輻射、射熱使潤滑油溫度急劇上升,導致潤滑油體積膨脹, 箱內氣壓增加, 最高達0. 3 MPa ,遠遠大於大氣壓,形成較大的氣壓差,導致系統漏油,故應對封閉的變速箱設置通氣孔,以減少箱體內、外壓差,使內、外壓力趨近一致。同理,機牀某些部位或貯油箱也不能完全封閉,要留有通氣孔。對易漏的轉動部位,應盡力設置雙道以上的密封,增加密封的可靠性; 必要時可增加零件,防止漏油, 爲防止焊接處滲透漏油,可設置導油板。

3.5 正確安裝密封件

(1)密封件裝配時要保持與密封面的平穩接觸, 不得出現翻扭現象,以免損壞密封圈。

(2)密封安裝過程中,往往需要通過螺紋、帶尖角的孔口、鍵槽、階梯軸等,入口處應設置3 mm ,10 °的倒角,安裝時應採用專用工具和防護套,防止刮傷密封件;必要時可將O 形密封圈先放入開水中,使其膨脹再安裝;在軸或軸套上塗一些潤滑劑或使用水和軟性肥皂。

(3)軟管安裝時不得扭曲,若扭曲,機器工作時會因扭曲力過大,造成接頭處鬆脫或軟管疲勞,產生裂紋,引起漏油。

(4)切勿漏裝密封件。在裝配時,預先把需裝的密封件如數備齊,分別裝上,裝配完畢應無剩餘,否則必須重裝。

3.6定期維修、清洗機械設備,注意新油的過濾

空氣中的塵土、砂粒,設備工作場地的各種污物:金屬和鐵鏽的微粒、油漆、橡膠微末、紡織纖維等雜物在工作時會順密封部位進入系統;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屬微粒,結構元件磨損和損壞的產物,腐蝕產物,機械設備工作用液的化學反應產物等,在油液中混存的雜質直徑往往很小,接近油膜厚度,容易進入油封刃口與軸表面間,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拆卸的零件應清洗乾淨; 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,密封處軸的圓度、同軸度和表面粗糙度,對不符合要求的要修理至合格或更換新的元件,因爲故障分析表明,軸的形位公差不符合要求,在迴轉時產生振擺,一方面會引起振動,另一方面容易引起漏油; ④防止使用報廢的密封元件。

　　4．結束語

機械設備漏油是機械技術關鍵問題之一,關係到機械設備的實際工作質量和使用壽命,機械設備漏油的原因很多,涉及面廣,要防止機械設備的漏油必須從結構設計、製造工藝、材料選擇、污染控制、維護、使用等各方面加以控制。

　　參考文獻

1 肖開學. 實用設備潤滑與密封技術問答. 機械工業出版社,2000. 1

2 胡國楨. 化工密封技術. 化學工業出版社,1999. 7

3 馬芝勝. 實用膠接、防漏、治漏技術. 機械工業出版社,2001. 1

4 [蘇] П. H. 別利亞寧. 機械的工業清潔度. 機械工業出版社,1987