使用新型器件解決擺線電機漏油問題

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(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

我公司生產所需固體物料轉動設備，動力驅動設備多采用擺線電機，由于使用環(huán)境惡劣、檢修安裝不規(guī)范、油封材質不佳的原因，致使擺線電機出現潤滑油滲漏現象。漏油不僅降低了電機的使用效率和使用周期而且嚴重威脅電機使用壽命。

通常情況擺線電機防漏油措施是在電機前端蓋和轉子前軸頭油封位之間加裝一個油封，油封自身的材料、制作質量及安裝時的檢修質量都制約著油封使用的有效時間。

1 常用油封及使用時存在的問題

1.1 骨架油封

生產中擺線電機使用的油封多為骨架油封，骨架油封的結構比較簡單，一般有三部分組成：油封體、加強骨架和自緊螺旋彈簧。密封體按照不同部位又分為底部、腰部、刃口和密封唇等。通常，在自由狀態(tài)下的骨架油封，其內徑比軸外徑小，即具有一定的“過盈量”。因此，當油封裝入油封座和軸上之后，油封刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產生一定的徑向緊力，經過一段時間運行后，該壓力會迅速減小乃至消失，因而，加上彈簧可以隨時補償油封自緊力。

工作時，油封唇口在徑向壓力的作用下，形成0．25～0．5 mm寬的密封接觸環(huán)帶。在潤滑油壓力的作用下，油液滲人油封刃口與轉軸之間形成極薄的一層油膜。油膜受油液表面張力的作用，在轉軸和油封刃口外沿形成一個"新月面"防止油液外溢，起到密封作用。由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜，此油膜具有流體潤滑特性。在液體表面張力的作用下，油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面，防止了工作介質的泄漏，從而實現旋轉軸的密封。

我公司以前使用骨架油封多采用丁腈橡膠材質，由丙烯腈與丁二烯共聚合而成,一般使用溫度范圍為 -25～100 ℃,是目前油封中最常用的橡膠之一，具有良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性和良好的壓縮歪(壓縮歪-即彈性材料經加熱、壓縮一段時間后的回復力)，抗磨及伸長力。

后來，隨著生產設備的升級改造，逐漸將骨架油封替換為氟橡膠骨架油封。氟橡膠油封即橡膠分子內含氟的油封，根據氟的含量(即單體構造)而有多種類型。目前廣泛用的為六氟化系氟橡膠。其耐高溫性優(yōu)于硅橡膠，有極佳的耐化學性、耐大部分油及溶劑(酮、酯類除外) 、耐氣候性及耐臭氧性；耐寒性則較不良，一般使用溫度范圍為-20～250 ℃。特殊配方可耐低溫至-40 ℃。 優(yōu)點是可抗熱至250 ℃ ，對于大部分油品及溶劑都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸類、脂族烴、芳香烴及動植物油。

1.2 常見問題

使用氟橡膠骨架油封替換丁腈橡膠骨架油封，設備滲油現象得到了一定的改善，使用周期明顯延長，但還不能從根本上解決漏油問題。

1)氟橡膠骨架油封長時間使用后，會造成電機轉子油封位磨損或形成溝塹，當電機長時間使用時，擺線電機油封失效，不僅造成潤滑油大量浪費而卻影響生產環(huán)境甚至影響產品質量。

2)電機油封位磨損或形成溝塹，目前大多是靠刷鍍或堆焊車削來解決軸磨損問題，來保證油封安裝的過盈量。但因刷鍍技術原因，一是鍍面強度較軟硬度不夠，二是外服務單位車削光滑度技術欠缺，光滑面不能滿足油封配合要求。

3)職工檢修過程方法不規(guī)范，安裝過程不注意細節(jié)問題，如油封室倒角是否完好、油封位軸是否存在毛刺、空載試車油封位是否抹潤滑油作為冷卻劑等問題處理不到位。

從以上原因分析可以看出，只靠更換油封不能解決擺線電機漏油的問題，因此為了徹底從根源上解決擺線電機漏油問題，與多家擺線電機廠家探討電機軸磨損原因及防護措施。

2 新型器件——軸襯套

軸襯套使用優(yōu)質不銹鋼制成的壁厚僅為0.28 mm厚的軸套，自帶法蘭，寬度為6～27 mm不等(隨型號確定)。使用時，將軸襯套推入磨損區(qū)域(油封位)保護徑向軸不被磨損，同時與油封相互配合，保證每次油封都安裝在一個光滑的圓形表面。通過調整徑向軸緊靠一個光滑的圓形表面，保證密封件在配合面上運行，防止污染物顆粒進入密封唇下面所導致的配合面磨出溝槽，致使密封件不能實現其封隔潤滑劑、排除污染物的功能。其結構如圖1所示。

圖1 軸襯套結構圖

軸襯套是近年新型先進的機械基礎件，是當今國際廣泛應用于實現機件與軸聯結，與一般過盈聯結相比存在主機零件制造和安裝簡單、優(yōu)質鋼材保證了軸套使用壽命長，強度高、超載斷裂時失去聯結作用，保護徑向軸不被損害、拆卸方便等特點。這種薄壁襯套的表面非常光滑，可以提供與徑向軸封最配合的配合面及過盈量，只需將襯套推到磨損區(qū)域即可實現與新軸一樣良好的密封配合面。無需將軸拆下或進行加工，并最大限度地減少了停機時間，從而節(jié)約了成本。

3 新型器件使用時的注意事項

軸襯套安裝時只需把襯套放置于軸上，扣上安裝件，用錘子擊打安裝件底部，將襯套打到油封位即可。如傳動軸頭與油封位距離過遠，可以使用兩端切平、去除毛刺、孔徑適當的一段管子替代襯套自帶安裝件。

軸承套安裝看似比較簡單，但是也要認真對待，以獲得最好的效果。因為薄壁襯套有過盈配合，油封位表面上的任何不平整都可能會在襯套表面上形成相似的花紋，從而導致密封件泄漏。因此，在開始安裝時，應注意以下幾點：

1)應該仔細清潔軸上的密封配合面，并且應該挫掉所有毛刺或粗糙斑點。使用適當的金屬粉末環(huán)氧填料處理較深的磨損溝痕、刮擦和極其粗糙的表面，并且在填料硬化之前將襯套定位在軸上。

2)不得逾越鍵槽、交叉孔、花鍵軸或螺紋等不平整表面。因為這會導致襯套變形，密封件很難隨著它的旋轉與新配合面配合。

3)安裝之前不得對襯套進行加熱。加熱會引起襯套膨脹，一旦冷卻下來，襯套可能不能收縮到原始大小，導致在軸上產生松動。

4)選擇合適的尺寸，首先需要對軸清潔。然后在至少三個不同平面上測量密封件配合面未受損部位的直徑，根據幾次測量的平均值選擇相應型號襯套。

5)安裝前，宜使用與系統潤滑劑相同的潤滑劑對襯套進行潤滑，并且使用過的襯套不得重復使用。

6)安裝時，軸襯套的內徑應該與軸外徑完全配合，安裝骨架油封只需將油封安裝到位即可，切勿深打，嚴禁油封與襯套倒角區(qū)域緊靠。因為襯套鋒利的邊緣很可能會損壞油封的密封唇，致使油封密封效果下降。

7)安裝后，再次檢查，以免有漏掉的毛刺等不平整面損壞密封件影響密封效果。

在拆卸時，只需將軸襯套加熱到一定溫度，使其膨脹，能夠在無損壞的條件下從軸上滑落，或者用鉗子等工具在軸襯套的法蘭處或近法蘭處扭轉將軸承套扯或拉下。需要注意的是不管用哪種方法都不得損壞軸表面。

4 總 結

綜上所述，解決擺線電機漏油問題，不僅要選擇合適的油封，還要滿足油封與相對應配合面配合時的光滑表面及光滑表面尺寸上的過盈量，三者缺一不可。

自2016年12月使用軸襯套起，增加軸襯套的電機使用周期為10～12個月，而未加軸襯套的電機使用周期只有3～6個月。

軸襯套的普遍應用使電機在未做其他變更的情況下，安裝軸襯套的擺線電機的使用時間延長2倍左右，使用過軸襯套的電機基本能保證在運行周期內不會出現漏油問題。大幅度的減少了電機油封位的磨損程度和電機轉子油封位維護、修理的次數，有力的保護了油封位的原始尺寸，現場漏油情況得到很大程度的改善。同時減少了電機修理時間，保障了公司生產的順利進行。