FAG進口軸承座密封失效原因與改進方案

FAG進口軸承座密封改進方案“多級泄壓式密封技術(shù)”實驗型軸承座密封圈,并在無需抽軸等大程度的解體工作環(huán)境下通過降低密封件兩端壓差達到減少潤滑油泄漏效果,同時將殘余泄露的潤滑油流回油箱以達到軸封防泄漏的目的。具體的主要技術(shù)指標:“多級泄壓式密封技術(shù)”實驗型軸承座密封圈可在主軸原位免拆狀態(tài)下進行更換并在正常運行兩年周期內(nèi)無非正常泄漏潤滑油事故。具體研究內(nèi)容如下。

密封材料選配和密封圈性能優(yōu)化研究

針對艦船工作條件與外部環(huán)境及零直徑密封膠圈現(xiàn)存不足,選配或研制一種新的更適合艦船艉軸中間軸承座密封膠圈。密封材料選配研究主要采用實驗研究的方法。選擇幾組具有良好彈性、抗老化性和耐磨性材料,制成有磨損自補償功能、合理接觸面的密封膠圈,進行針對性耐磨損和密封性能試驗,優(yōu)選適合艦船艉軸中間FAG進口軸承座密封膠圈,密封材料技術(shù)主要是利用目前國內(nèi)現(xiàn)有的成熟技術(shù),并根據(jù)需要在此基礎上提高以滿足要求。這主要是鑒于該項技術(shù)是一個專項技術(shù),需要較長時間的專門研究。密封件的結(jié)構(gòu)和受力變形研究主要采用有限元分析方法,為結(jié)構(gòu)設計提供依據(jù)。采用設計分析和實驗方法降低摩擦面的壓力、減小摩擦磨損。密封件的抗磨性能與壽命研究也主要是采用實驗研究方法。通過對多種密封材料進行實驗比較,采用逐步優(yōu)化的方法選擇合適的軸承座密封膠圈。密封順序、材料以及附加設備的選擇取決于不同的參數(shù)。待密封介質(zhì)的壓力和溫度以及待密封軸的直徑和轉(zhuǎn)數(shù)在設計中是考慮功能安全性的重要參數(shù)。為了進行評估,經(jīng)常會把產(chǎn)品的壓力和密封面的粗糙度作為評估值。其他的邊緣條件包括安裝環(huán)境、產(chǎn)品特性,例如化學侵蝕、結(jié)塊傾向和固體部件。這針對于固體含量高的產(chǎn)品或泥漿,對密封設計起著基礎作用。

FAG進口軸承座密封結(jié)構(gòu)的研制

單級密封密封效果不理想,軸承座潤滑油泄漏比較嚴重。在滿足軸系結(jié)構(gòu)尺寸的前提下,擬新開發(fā)艉軸中間軸承座密封系統(tǒng)構(gòu)想,新系統(tǒng)采用二級密封加擋油環(huán)結(jié)構(gòu),新加擋油環(huán)可以部分阻止油箱內(nèi)潤滑油沿軸表面滲出密封形成泄漏。如果第一級密封出現(xiàn)泄漏,潤滑油會進入二個密封間的腔內(nèi),由于腔底部設有泄油回路,泄漏的潤滑油不會在腔內(nèi)形成壓力,第二級密封基本不會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象?？梢钥闯?多級泄壓密封降低了易損件的損壞程度,延長了使用壽命,其密封采用1個正壓橡膠環(huán), 1個負壓橡膠環(huán)。當介質(zhì)經(jīng)過密封時,第一級橡膠密封將介質(zhì)封住,即便有少許介質(zhì)通過第一級橡膠圈后,第二級橡膠圈發(fā)揮作用,外界壓力大于軸封內(nèi)的壓力,在內(nèi)外界壓差的作用下,兩級密封圈同時發(fā)揮作用將橡膠圈牢牢地壓在主軸上面,起到了密封效果;當FAG進口軸承運轉(zhuǎn)時軸封內(nèi)的壓力大于大氣壓力,一級密封圈發(fā)揮作用,進入密封圈油封1中的潤滑油產(chǎn)生的泄漏壓力轉(zhuǎn)換為動能對橡膠圈做功,將密封圈油封2牢牢地壓在主軸上,起到了密封效果。因此多級密封是利用液體壓差的作用,通過二次密封元件來實現(xiàn)的,而不是靠填料擠壓或者彈簧作用實現(xiàn)密封要求的,且可根據(jù)壓力及結(jié)構(gòu)要求,還可以添加橡膠圈實現(xiàn)多級密封配合,從而大大延長密封的使用壽命,避免密封的更換頻繁,起到較好的密封效果。