楊東升
密封件(密封圈、骨架油封、密封墊片等)是農(nóng)業(yè)機械、工程機械上常用的油、水、氣密封件。實踐表明,許多機械故障是由于橡膠密封件失效引起的。液壓系統(tǒng)故障中,有80%是由于橡膠密封件失效引起的。
對每一種密封件,無論以何種原因失效,都應進行詳細的分析研究。在實際工作中,有不少機手、修理人員不注意密封件的失效分析。密封件損壞,不分析原因,只是簡單地更換新件。這對于不是密封件質(zhì)量問題造成的失效(如軸上有毛刺),則更換新密封件亦很快再次失效,將被迫多次停機拆裝。密封件損壞后,不能局限于從被損壞件上查找失效原因,應該弄清楚損壞的密封件的重要性及對密封性能的影響,然后仔細檢查磨損痕跡并進行分析,找出失效的根本原因。
一、橡膠密封件損壞的原因
1.老化。高溫及化學腐蝕通常是造成橡膠老化的主要原因。橡膠老化,表現(xiàn)為橡膠變硬,強度和彈性降低,嚴重時還會出現(xiàn)開裂情況,致使密封性能喪失。
2.永久變形。橡膠密封件的永久性變形通常比其它材料更嚴重。例如,橡膠O形圈使用中變成方形。密封圈長時間處于高溫之中,會變成與溝槽一樣的形狀。
3.溶脹變形。合成橡膠在某些介質(zhì)中會發(fā)生膨脹、發(fā)黏或溶解等現(xiàn)象。因此,應根據(jù)工作介質(zhì)的性質(zhì),選擇合適的材料。
4.裝配不當造成的損傷。補償環(huán)矩形槽中的橡膠O形圈,在裝配或使用中產(chǎn)生扭曲,造成橡膠O形圈密封性能變壞。裝配時密封圈唇部如果裝反,不僅起不到密封作用,而且會引起漏油。安裝油缸密封圈時,易被花鍵、螺紋等銳邊處的毛刺劃傷造成密封損壞。安裝V型組合密封時,因為根部壓力足夠高,使應力集中而發(fā)生“塑料擠出”,密封圈開始反轉(zhuǎn),唇邊在邊緣處損壞;安裝活塞密封時,底座螺栓未擰到位、零件剛度、螺栓預緊力不夠大。
二、密封墊片失效的原因
1.密封墊片壓緊力分布不均勻。壓緊力的不均勻是由多方面因素造成的。首先是人為因素,擰緊螺栓時,預緊力不均造成密封墊片壓緊力不均勻,如發(fā)動機缸蓋螺栓擰緊力不均勻,使密封面或多或少發(fā)生變形,使密封壓緊力減小,產(chǎn)生泄漏。油底殼螺釘應該配齊平墊和彈簧墊,使平墊與油底殼接觸而不能使彈簧墊與油底殼接觸。為了使襯墊均勻地被結(jié)合面壓緊壓實,螺栓、螺釘或螺母擰緊的順序應按要求進行。否則,不能保證連接與密封的可靠性。
2.密封墊片應力松弛與扭矩損失。應力松弛與扭矩損失也是造成密封墊片泄漏的主要原因。螺栓在法蘭上擰緊后,由于機構(gòu)的振動、溫度的升高或下降等因素的影響,工作過程中墊片將發(fā)生應力松弛現(xiàn)象,螺栓扭矩也隨之逐漸下降,產(chǎn)生扭矩損失,導致泄漏。一般來講,螺栓越長,殘存的扭矩越大,直徑越小,對防止扭矩損失越有利,因此,用長而細的螺栓,是防止扭矩損失的一個有效的辦法。此外,溫度變化越大,持續(xù)時間越長,扭矩損失越嚴重。
3.密封墊片密封面不光潔。密封面粗糙度不當也易造成泄漏。
三、預防措施
1.認真選定選購密封圈、骨架油封、密封墊片的生產(chǎn)廠家,以得到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品或配件,從而保證使用的可靠性。
2.檢查接合面的粗糙度應符合要求。如接合面磨損或碰傷,有凹坑、溝痕而造成滲漏,在修理中,要進行修補或光磨處理,否則會影響密封墊片的作用。另外,對濕式氣缸套封水圈的安裝溝槽也應有要求,溝槽尺寸和形位超差,預壓縮量就減小或增加,從而引起滲漏。
3.裝配前,應嚴格清理接合面上的邊角與毛刺。同時,也應檢查零件表面有無翹曲,連接螺孔處有無凸包等,必要時應加以修整。
4.使用密封膠的連接部位,拆卸后再組裝時,應將接合面上的舊膠清除干凈再涂刷新膠。
5.紙墊、石棉墊、軟木板墊是一次性用品,最好不重復使用。使用時,可涂上黃油、磁漆或密封膠一起配用,但涂磁漆或密封膠的襯墊容易損壞。缸套封水圈、傳感器螺栓接頭、油管螺紋接頭及墊片、堵油螺塞應涂上磁漆或密封膠。油封外圓可涂一層磁漆或密封膠,唇口或軸頸涂一層黃油或機油。氣缸墊、排氣管墊、噴油嘴墊則不宜涂黃油、磁漆及密封膠。耐油橡膠墊可以代替非耐油橡膠墊,但非耐油橡膠墊不可替代耐油橡膠墊使用。橡膠墊經(jīng)長時間使用如發(fā)現(xiàn)失去彈性應及時更換。鋁墊安裝前檢查其平面,如有凹痕或裂紋應更換。
6.對燃油系統(tǒng)的接頭滲漏處,只能在墊片圓周平面的邊緣局部涂膠;對滲漏機油的管接頭,也應采取圓周平面邊緣局部涂膠;螺紋滲漏應采用螺釘絲扣中部圓周涂膠;各蓋板紙墊應在其兩面外圍均勻涂膠。(03)
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