浮动油封的使用分析

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转式铁谱仪的这种性质为等几率沉积。 6结论
(1)由于磁场力在磨屑的受力中占主要的成分, 而非铁磁性磨屑不受磁场力的作用,因此,在谱片上 非铁磁性磨屑的沉积距离远大于铁磁性磨屑在谱片上 的沉积距离。
(2)磨屑在谱片上的沉积位置与磨屑尺寸的平方 成反比,即大磨屑主要沉积在内圈的内侧;从内圈到 中圈、外圈依次沉积的磨屑尺寸逐渐变小。铁磁性磨 屑主要依靠磁场力使其沉积;非铁磁性及非金属磨屑 主要依靠其本身的重力使其沉积。
Br,%警,警;
制谱参数:反映制谱规范,如:油样浓度稀释 比,油样粘度稀释比,艿,∞;
油液参数:反映油液的物理特性,如:叩,P?; 特征参数:反映磨屑的有关特征,如:D,Pp,
形状参数; 位置参数:反映磨屑在谱片上油样中的分布情
况,如:%。 据以上的分析可得以下结论:利用旋转式铁谱仪 对油样制谱时,在制谱参数、油液参数、结构参数一 定的情况下,对于具有相同特征参数和位置参数的磨 屑,在谱片上的沉积位置距谱片中心的距离是相同 的,而且在以谱片中心为圆心,以磨屑距谱片中心的 距离为半径的圆周上各点的沉积概率是相同的,称旋
的组成部分,其几何尺寸精度及回转 精度至关重要:腔型作用是通过使0
形圈变形达到实现密封的同时产生 轴向压力使浮封环密封面接触,其几
何尺寸直接影响到O形圈的变形情
图2 况,进而影响浮封环接触面的比压。
如图l所示厂家推荐值是3.5±
0形圈的 扭转
0.5mm。此外O形圈的实际压缩量还要考虑形成两座
套间的间隙值的尺寸链各组成环的影响,由于加工误
(3)磨屑在谱片上的沉积位置与磨屑的密度有 关,密度大的磨屑的沉积位置距谱片中心的距离小于 密度小的磨屑的沉积距离。据此特点,可以将密度的 差值比较大的不同成分的磨屑在谱片上分散开。
(4)利用旋转式铁谱仪对油样制谱时,在制谱参 数、油液参数、结构参数一定的情况下,对于具有相 同特征参数和位置参数的磨屑,在谱片上的沉积位置 与谱片中心的距离是相同的,而且在以谱片中心为圆 心,以磨屑距谱片中心的距离为半径的圆周上各点的 沉积几率是相同的,称旋转式铁谱仪的这种性质为等 几率沉积。
1.凋速电机2.小皮带轮3.传动皮带 4.大皮带轮5.主轴箱6.搅油盘7 浮封环调整机构
图4试验装置
1.压套2.压紧螺栓3.滑动浮封座4.浮封 环5.固定浮封座6.联接座7.轴承压盏
图5浮封环调整机构
如图4所示。变频电机通过皮带驱动主轴,变频 器输出频率在100.5阮之间调整,相应的6极电机 转速范围为2000—100r/II|in,皮带轮减速比f=7,因 此主轴的转速调整范围为285。14r/rnin,另外还可通 过更换两个皮带轮调整速比,因此对于该试验装置转 速2000一14r/111in之间的任一转速都可获得。
膜的稳定,加速了浮封环的磨损失效。
4浮动油封密封性能试验台
鉴于造成浮动油封密封失效的因素的复杂性和失
效的普遍性且检查维修困难,供货商提供的技术资料
38
又不完备,有条件的用户有必要制作浮动油封密封性 能试验台,根据自己的具体特定工况(诸如转速、油 质、油温),对设计依据的数值进行验证,通过对大 量试验数据的积累、整理、分析,寻找密封失效的原 因和由于零件制造误差可能对密封性能及寿命影响, 弥补理论计算的不足,并用理论计算值进行验证。
浮动油封由两个外形相同的耐磨金属密封环(又 称浮封环)和O形圈及带有支撑腔的零件组成的(图 1),两环作相对旋转运动时,相接触的端面形成垂直 于旋转轴线的密封面。O形圈在支撑零件形成的密封 腔内受压缩产生弹性变形,提供密封端面的所需的轴 向压力的同时也起到密封环与腔体之问的静密封作 用,并通过摩擦传递密封环相对转动所需扭矩。密封 环的密封接触表面宽度为2.5mm左右,内有锥形缝 隙,以利于润滑剂进入密封面。润滑油通过毛细作 用、旋转时的离心作用,及内腔温升后内压力增大的 作用进入密封间隙,形成一层很薄的油膜,从而实现 密封、润滑及冷却作用,同时避免了接触处端面过度 磨损发热而引起相邻O形圈的老化变形、丧失弹性。
使用时,先确定试验工况,例如(下转第42页) 《润滑与密封》
万方数据
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据(15)(16)两式可知:磨屑在谱片上的沉积位
置与以下的参数有关:P『J,n,r,山,艿,叩,知,
一般情况下,在密封面最外端产生可见的物理状态下 的润滑油膜,这是浮动密封设计最佳、工作安全可靠 的标志,也是能否保证达到预期寿命的关键。
装配圈角
图l浮动油封
2浮动油封密封失效的理论分析 由以上的密封原理分析可知:浮动油封密封面形
成稳定微观油膜是浮动密封优劣的关键,而形成稳定 油膜必须具备的条件是接触面比压均匀且大小合适。 不少资料中介绍接触面比压应控制在0.4。O.6MPa之 间,但确定端面比压实际数值还应考虑润滑油的粘 度、浮封环动环的转速、浮封环锥形缝隙的角度、运 行的环境温度等具体特定因素的制约,此外,由零件 加工制造、装配等环节最终形成的比压值是否与确定 的理论值相符更是至关重要。具体到实际工作中就要 考虑:①浮封环的质量,主要是其综合机械性能和几 何尺寸及端面的平面度、粗糙度等;②0形圈的材 质、弹性的均匀性、耐热性、耐油性和耐老化性及几 何精度;③支撑座套的密封腔体的几何尺寸精度及回 转精度;④O形圈的实际压缩量;⑤装配质量的影 响;⑥润滑油的清洁程度。
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浮动油封是为适应恶劣的工作环境而发展起来的 一种紧凑型的机械密封方式,它具有抗污染能力强、 耐磨、耐冲击、工作可靠、端面磨损自动补偿、结构 简单等优点,在工程机械产品上应用最为普遍,在各 种输送机、砂处理设备、混凝土设备上也应用广泛。 目前在煤矿机械上主要用于刮板输送机的链轮、减速 器以及采煤机的传动机构和摇臂、滚筒等处。
联系人:杨刚雷,E—nlail:瑚t@m—y.c∞.cn 2003年第4期
万方数据
3预防浮动油封密封过早失效应采取的措施
浮封环和O形圈通常由专业厂家成套供应,其质 量的保证主要是靠选择有实力、技术力量强、售后服
务好的企业来实现。由于浮动油封不同于轴承,它属 于半成品,用户还需按供货厂家的要求加工带有支撑
差的存在,3.5±0.5舢是尺寸链的一个封闭环,对
于零件加工难度大、构成尺寸较多尺寸链的情况要适
当考虑增加一个调整环,虽然会给装配造成麻烦,但
圈 可以确保密封的寿命,还可降低其他尺寸的加工精
度,降低生产成本。 浮封环是半成品,装配时将O
形圈压入腔形中又需要较大的力, 要特别细心:①要避免研磨而成的
密封端面和0形圈的划伤;②O形 圈放人密封腔时要避免装偏和0形
8,,境,华,型鲁。在这些参数中,只有∞,艿两个
参数可以在制谱过程中被控制。在长期的制谱实践 中【2]发现:制谱转速(u,一般取75r/rIlin;而油膜的 厚度8靠制谱过程中控制油液滴入的速度调节,一般 两分钟内均匀加入l rnl油样,即可保证油液在谱片整 个圆周范围内均匀扩散,又可保持磨屑具有合适的沉 积率,同时也保证了大磨屑的沉积率。 5等几率沉积概念的建立
[2]机械密封技术.化学工业出版社.
《润滑与密封》
万方数据
浮动油封的使用分析
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 引用次数:
杨刚雷 张家口煤矿机械有限公司,河北,张家口,075025
润滑与密封 LUBRICATION ENGINEERING 2003,""(4) 4次
参考文献(2条) 1.Busak + Shamban公司 查看详情 2.机械密封技术
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如前所述,机械端面密封虽然在设计和使用过程 中较为复杂,但其密封效果以及对恶劣的工作环境超 强适应能力是其它密封不可替代的。煤矿机械使用条 件基本上是恒速、恒温,条件优于工程机械工况,如 果我们能对选型、设计、制造、装配各环节进行有效 控制,浮动密封的特长一定能得到最大程度的发挥。
参考文献
[1]Busak+ShaIrdⅪn公司.眦Aw DuTY sEAL.
圈的扭转(图2),为此需使用专用 安装工具(图3),这样可使0形
圈受力均匀,防止0形圈扭转,且 操作方便,另外胶圈需涂少许润滑
油以减少摩擦阻力,也会起到防止 图3安装工具 扭转的作用;③要注意保护两金属
环的研磨密封面并使之对正。
润滑油清洁也很重要,因为油中硬的杂质很容易
由锥形缝隙进入到环形密封环面,不仅破坏密封面油
由上述对磨屑在谱片上沉积规律的分析知,对于 特征参数相同的磨屑,其在谱片上的沉积位置距谱片 中心的距离是相同的,且其在谱片上,以谱片中心为 圆心,以沉积距离为半径的圆周方向是均匀分布的。 为了使影响磨屑在谱片上沉积的因素便于分析,下面 将影响磨屑沉积的因素进行分类,将其分为:
结构参数:反映旋转式铁谱仪的设计参数,如:
浮动油封的使用分析
杨刚雷(张家口煤矿机械有限公司河北张家口a75025)
摘要:浮动油封是一种特殊型式的机械密封,本文分析造成浮动油封早期失效的原因,讨论如何正确使用。文中 :
还介篓关二键:词?: 喜雾密试封霉浮蓑动鎏油薯封设早 辇翥期萋失望效试验装置。
一’l 『H一jJj;06 护劈
ll
Usage of Floating Seals
社,l钙15. [4]刘玉斌.磨损状态磨屑群体特征分析方法的研究[博士学
位论文].徐州:中国矿业大学,2002. [5]萧汉梁著.铁谱技术及其在机械监测诊断中的应用.北
京:人民交通出版社,1993. [6]程坚.铁谱分析模糊综合评判系统的研究[硕士学位论
文].徐州:中国矿业大学.199r7.
(上接第38页)转速、润滑油品种和温度等,根据浮 封环厂家所提供腔形尺寸,加工试验用浮封座,再如 图5所示安装,由松到紧调整压紧螺栓,测量纪录H 值,转动主轴,观察纪录对应不同日值时浮封环密 封和发热及失效情况,并加以分析,获得设计所需数 据。另外还可通过较多的数据积累以验证理论,指导 使用实践,寻找试验的缺陷和不足。 5结语
此类密封产品在工程机械设备应用较为普遍和成 熟,但在其他行业由于用量少,缺乏基础理论数据和 使用经验,使用过程中失效现象较为普遍,难以达到 预期效果。密封失效引起的泄漏不仅造成资源的浪 费,也污染了环境,甚至影响到设备的正常运行。这 里就我们使用中的经验与体会,从设计、制造、装配 等方面并着重具体应用,对此类密封的失效做一综合 性的分析。 1浮动油封的密封机理简述
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1.期刊论文 洪文宣 可调式压力补偿浮动油封设计 -煤炭技术2004,23(11)
金属浮动油封由于长期磨损,接触面之间的间隙变大,失去密封充分利用.以往靠橡胶O形圈的弹性加以补偿,效果不好.通过可调弹簧对变大的间隙进 行补偿,保证了密封的可靠性.
(5)在不考虑制谱过程中各种影响因素的条件 下,在谱片内、中、外三圈的任意一个视场内全部磨 屑的群体特征,均可反映出在谱片上距谱片中心等距 离的等几率沉积区域内全部磨屑的群体特征。
参考文献
[1]易家训著.流体力学.高等教育出版社,1997. [2]杨志伊等.旋转式铁谱仪在设备工况监测中新的突破.武
汉交通大学报,1994,18,增刊I. [3]龚文麟,徐承和.近代电磁理论.北京:北京大学出版
腔形的座套零件,安装调整也需格外精心,因此售前 售后的服务也非常必要。用户要根据自己的实际情况
请专业厂家协助产品选型(主要是浮封环和0形圈的 材质),确定相关零件检查验收标准和安装规范,从
而实现对各环节的质量控制,以确保浮封环能在理想 的状态下运转,这对非工程机械行业、使用批量小、
应用经验缺乏的企业尤为重要。 支撑座套作为浮封环密封结构
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