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新闻中心 不锈钢高粘度齿轮油泵机械密封失效分析及改进措施
发布时间：2017-06-14 浏览次数：80 返回列表
不锈钢高粘度齿轮油泵液压传动的最大缺点就是“泄露”。由于不可避免的存在泄露，使得不锈钢高粘度齿轮油泵液压传动不能保证严格的传动比。因此，必须采取措施减少内泄露，消除外泄露，以提高不锈钢高粘度齿轮油泵的工作性能。本文针对不锈钢高粘度齿轮油泵的机械密封在使用过程中出现密封端面磨损、密封面变形、波纹管失弹、波纹管断裂、O形圈失效等故障进行了失效分析，并对机械密封的结构、材质、安装工艺提出了相关的改进措施。 一、轴向间隙的密封。轴向密封是指轴向与径向垂直方向的密封。不锈钢高粘度齿轮油泵的轴向密封问题一直是业界的研究热点，为提高不锈钢高粘度齿轮油泵的排量，多采用轴向间隙与径向间隙浮动补偿技术。 1、采用浮动轴，减少轴间隙。减少内泄露，必须保证合理的轴向间隙。浮动轴套结构在弹簧力的作用下，自动补偿轴向间隙，可以有效减少浮动间隙，从而减少轴向泄露，延长不锈钢高粘度齿轮油泵的使用寿命。 2、采用液压补偿结构，减少轴向间隙。在压力油的作用下，变形的侧板紧贴在齿轮端面上，侧板和齿轮端面间仅有一层油膜，轴向间隙就大大的减少了，如果齿轮端面和侧板有了磨损，侧板还可以自动补偿。 二、浮动侧板端面密封。不锈钢高粘度齿轮油泵采用的全液压浮动补偿侧板结构，不锈钢高粘度齿轮油泵一直存在侧板早期磨损严重，浮动侧板端面密封失效问题。通过研究不锈钢高粘度齿轮油泵侧板端面密封失效机理，得出由主从动齿轮工作腔压力非对称分布产生的侧板倾覆力矩是导致端面密封失效的关键因素。不锈钢泵工作时，压油腔的高压油由过油孔引至侧板外端面，作用在由耳型密封圈与补偿力凹槽形成的封闭油腔内，产生补偿力，齿轮工作腔油液作用在侧板内端面形成反推力两者的合力将侧板压向齿轮端面，保证在各种工作压力下，侧板能够自动压紧在齿轮端面。不锈钢高粘度齿轮油泵采用轴向间隙自动补偿结构，端面密封失效的主要表现形式为浮动侧板磨损严重，侧板与齿轮端面间隙增大，齿轮泵容积效率下降。侧板端面密封性能取决于以下两点：1、浮动侧板的压紧比；2、浮动侧板的倾授力矩。 通过对齿轮泵浮动侧板磨损问题的分析，得出侧板倾覆力矩是导致侧板局部压紧比超过材料许用值的关键因素，进而致使侧板局部磨损严重。端面密封失效，为提高浮动侧板端面密封性能，侧板结构应关于进行非对称设计，降低倾覆力矩。 三、O形圈的密封。O型圈具有良好的密封性，密封压力在1.33×10-5Pa到100MPa范围内，因其具有结构简单、性能可靠、价格低廉、易于选配等优点，被广泛应用在各种动、静密封场合。 1、O型圈的截径的选择原则。为了达到最好的密封效果，O型圈的截径应尽可能选大些。在动密封应用场合中，考虑到尺寸公差因素，对同一内径，推荐选用较大的截径。在静密封应用场合中，选用较大截径比选用较小截径更加安全可靠。 2、O型圈材料及硬度选择原则。O型圈材料的硬度取决于工作压力、间隙值和应用场合（动、静密封）以及密封零部件的表面加工质量。对于不锈钢高粘度齿轮油泵标准化应用场合，推荐材料硬度为邵尔A70，而在高压（20MPa以上）或承受脉冲压力工况时，则材料的硬度需相应提高。 3、O型圈安装后的初始压缩量。O型圈在安装沟槽中的初始压缩量（预压缩量）是至关重要的，根据不同的应用场合，O型圈的初始压缩量建议如下：静密封：当油液压力在30MPa以下时，选（15～20）%；当压力在30～60MPa的范围时，选（20～25）%；当压力在60～100MPa的范围时，选（25～30）%。动密封：当油液压力在1MPa以下时，选（5～10）%；当压力在1～15MPa的范围时，选（10～15）%；当压力在15～30MPa的范围时，选（15～20）%。 4、拉伸和挤压。O型圈安装时允许有一定程度的拉伸和挤压量，这种情况不会影响其密封效果。在用于径向孔密封场合时，O型圈安装时将会受到拉伸，推荐拉伸量：取（2～5）%。在径向轴密封场合时，O型圈安装时将会受到挤压，推荐挤压量：取（1～3）%。 5、安装沟槽的填满率。O型圈安装沟槽常用的矩形面积应大于O型圈截面积约为25%。这样，当O型圈与化学物质接触而引起体积增大及缩小时，安装沟槽就有足够的空间来适应。同样，介质的压力作用于O型圈表面，使之提高所需接触压力以达到较好的密封效果。 6、安装沟槽的圆角。矩形安装沟槽是常用的一种形式，其侧面可加工成0°～5°的倾斜度，若采用挡圈，则侧面必须是垂直的。 改进不锈钢油泵的密封方法是防止泄漏、提高效率的有效措施，不断提高不锈钢高粘度齿轮油泵的密封性能与密封寿命，对提高不锈钢高粘度齿轮油泵的生产率有着重要的意义。 上海衡屹泵业科技有限公司（http://www.hengyiby.com），我公司一直坚持质量为先，信誉至上的宗旨，愿以精良的不锈钢齿轮泵、不锈钢齿轮油泵、高粘度泵等泵类产品，优惠的价格，优质的服务与您真诚合作，共同发展。 |