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慈溪靈帆軸承有限公司

減速機漏油解決方案及原因分析

2025-09-03

一、原因分析

減速機經(jīng)常出現(xiàn)的幾種漏油現(xiàn)象有:油封漏油、密封蓋彈出和通氣器漏油。

出軸油封漏油的主要原因有:

1)油封裝配工藝不當;

2)軸的加工工藝不當;

3)軸的硬度不足;

4)軸的公差選取不當;

5)異物進入油封唇口。

密封蓋彈出的主要原因有:

1)減速機內(nèi)部壓力過大;

2)密封蓋孔公差選取不當。

通氣器漏油的主要原因有:

1)通氣器結(jié)構(gòu)不合理;

2)通氣器位置選擇不當;

3)加油超過規(guī)定上限過多。

二、解決方案

減速機結(jié)構(gòu)緊湊,安裝形式多樣,無特殊要求一般不采用干燥井、迷宮式等特種密封結(jié)構(gòu),所以杜絕漏油現(xiàn)象的主攻方向是改進裝配工藝、加工工藝和局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面,對此我公司多年來在這方面取得了優(yōu)異成果,總結(jié)如下。

1)優(yōu)化油封裝配工藝

由油封裝配工藝不當引起的漏油主要是:裝配時油封唇口破損、油封歪斜和運行時唇口干摩擦(提示:檢修時安裝油封也應注意)。在裝配油封過程中,若采用簡易的工裝,甚至不用工裝直接將油封裝入,油封唇口很容易受到損傷,在日后運轉(zhuǎn)中損傷將逐漸擴展,造成漏油;同時,油封若安裝歪斜,油封唇口將無法正常丁作,從而造成潤滑油泄漏。

圖1中,壓套3與固定套4為裝配T裝,固定套4頭部設(shè)計成合適的錐形,外表面粗糙度與油封檔相同或更低,油封在壓套3上滑動時保護油封唇口,各摩擦面高頻淬火以提高耐磨性。

壓套3與油封接觸部分設(shè)計成止口,止口直徑比油封外徑略小,止口高度為裝配后油封與箱體的距離。采用大倒角和護角設(shè)計,以保護油封主副唇不受損傷。裝配時,先將固定套4裝入空心軸5,并在同定套4外表面涂抹適量潤滑脂;在待裝配油封的主唇口與副唇口形成的空間中涂抹適量潤滑脂,可以對唇口起到潤滑作用;再將油封通過固定套4輕輕地推到箱體孔附近,最后用壓套3將油封裝入。由于壓套3固定套4和空心軸5有一定的配合關(guān)系,所以裝入的油封不會歪斜。而且采用這種丁裝裝配的油封位置一致性非常好。

2)軸的改進

由于軸的因素導致漏油原因主要是軸的加工工藝不當、軸的硬度不足和軸的公差選取不當。軸的加工工藝不當主要表現(xiàn)在表面粗糙度不合理和加工方式不合理,表面粗糙度值太高,會造成油封唇口早期磨損;表面粗糙度值也不宜太低,否則容易滲油。一般油封檔表面粗糙度尺0.8~2.5μm。軸的加工方式有精磨削、金剛砂紙磨光、車床上精加工、超精加工和滾光加工。據(jù)有關(guān)文獻資料記載,精磨削是最為合適的加工方法,磨削時砂輪必須徑向進給,加工痕跡是不連續(xù)的,但對軸心線垂直,這種狀態(tài)對油封唇口的接觸部分最合適。軸與油封唇口接觸部分的硬度要求在50~60HRC之間,硬度太低,軸容易磨損;硬度太高,經(jīng)濟性差。軸的公差一般在d9~h9之間選取,公差太小,軸與油封唇口的壓力太小,容易造成滲漏;公差太大,軸與油封唇口的壓力就高,磨損也加劇,油封唇口溫度高,油封容易產(chǎn)生早期失效。

3)防止異物進入油封唇口

圖2中,單唇油封5和7面對面安裝。蓋板4內(nèi)徑與軸6外徑之間保持小間隙,以阻止大顆粒雜物的進入。定期從油杯1處注入的油脂可以潤滑油封5的主唇口,同時阻止雜物從蓋板4內(nèi)孔與軸6之間進入。

圖3中,蓋板3內(nèi)孔與軸4之間的間隙很小,以阻止大顆粒雜物的進入。油封5為雙唇油封,用于阻止從蓋板3與軸4之間進入的雜物,油封7為單唇油封,兩油封間注入潤滑脂以潤滑油封唇口并阻隔雜物。

 圖4為高速軸密封結(jié)構(gòu),齒輪4轉(zhuǎn)速在1500r/min以上,齒輪4甩出的潤滑油溫度高并夾雜異物,以較大的壓力打擊在油封3的唇口,對油封唇口甚至軸上的油封檔損害很大。安裝甩油環(huán)2后,齒輪4甩擊的潤滑油不能直接打擊油封3的唇口,消除了對油封唇口的損害。使用甩油環(huán)后,由于高速軸油封的失效不再出現(xiàn),印證了甩油環(huán)2對油封3的保護作用。

圖2和圖3的結(jié)構(gòu)主要是阻止外來異物對油封唇口的損害,圖4是一種高速軸油封保護措施的結(jié)構(gòu),還有一種情況是在減速機的底部, 容易聚集顆粒雜質(zhì)。這些異物一旦進入油封唇口,就會加速油封唇口和軸的磨損,從而造成滲漏。對于減速機內(nèi)部的顆粒雜質(zhì),改進設(shè)計是在油封周圍設(shè)置磁鋼,磁鋼固定在放油螺塞上以吸附減速機內(nèi)部的金屬雜質(zhì)。

4)防止密封蓋彈

密封蓋彈出的主要原因是減速機內(nèi)部壓力過大和密封蓋孔公差選取不當,密封蓋孔的公差按密封蓋廠家提出的范圍選取就能符合要求,按經(jīng)驗,選取H8比較合適。

減速機內(nèi)部壓力是密封蓋彈出的最主要原因,這壓力主要是潤滑油高度產(chǎn)生的壓力和減速機發(fā)熱,通氣器排氣不暢而產(chǎn)生的壓力(提示:企業(yè)日常應檢查通氣器/呼吸帽的孔保持通暢)。雖然通氣器排氣不暢的原因可由改進通氣器結(jié)構(gòu)解決,但提高密封蓋抗彈出能力是解決密封蓋彈出的最有效方法。

 圖5是一種密封蓋防彈出結(jié)構(gòu),在箱體加工如局部放大圖所示止脫槽,一般h值取0.3~0.7mm,a值取1mm左右。經(jīng)實驗測試,在直徑∅70mm以下的該密封蓋能承受4個大氣壓以上的壓力,而無止脫槽的設(shè)計試驗結(jié)果是1.5個大氣壓下開始出現(xiàn)密封蓋彈出現(xiàn)象,2個大氣壓下有50%密封蓋彈出(試驗密封蓋直徑∅80mm,試驗數(shù)量20套)。

5)防止通氣器處漏油

通氣器漏油的主要原因有通氣器結(jié)構(gòu)不合理和通氣器位置選擇不當,通氣器位置如果選擇不當,會在通氣器處持續(xù)不斷地產(chǎn)生滲漏油,如圖6。

齒輪3旋轉(zhuǎn)時甩出的潤滑油直接到達通氣器位置,并形成一定的油壓,使通氣器產(chǎn)生滲漏。設(shè)計時通氣器應避開這些位置,如果實在沒法避開,箱體設(shè)計時可在通氣器位置設(shè)置擋板結(jié)構(gòu)。

減速機在出廠前已按標準加注潤滑油,減速機在運行時,齒輪嚙合和軸承的摩擦等產(chǎn)生熱量,減速機內(nèi)部溫度將不斷升高,因減速機容積不變,空氣的膨脹將使減速機內(nèi)部壓力不斷上升,如通氣器不開啟,過大的內(nèi)部壓力,會使密封蓋防彈出及油封唇口外翻,導致漏油。減速機在運行時,內(nèi)部最好與外界隔絕以防水汽與粉塵進入,破壞油封密封性能和齒輪嚙合性能。所以四大系列減速機要求通氣器在常態(tài)運行時封閉和當壓力達到一定值時開啟。

在減速機行業(yè),通氣器的結(jié)構(gòu)非常多,常用通氣器如圖7~圖9。

圖7是一種常通式通氣器的代表,通氣孔有朝下的,也有在側(cè)邊的,還有迷宮式的。因為是常通式的,所以不符合四大系列減速機對通氣器的要求;圖8的通氣器在運輸時用閥芯堵塞,在使用時將閥芯拔出,成為通式通氣器,運行時水汽、粉塵等容易進入減速機;圖9的通氣器在使用時,減速機內(nèi)部需要一定的壓力才能開啟,這類通氣器基本符合要求,但在運輸時密封不可靠。我公司通過多年的研究,開發(fā)出一款通氣器,如圖10。

在防塵墊圈7與密封圈4的雙重密封作用下,在運輸時潤滑油不會泄漏;在減速機運行時,拔掉防塵墊圈7,在密封圈4的密封作用下,外面水汽、粉塵等異物不能進入減速機,當減速機內(nèi)壓力大于彈簧2的壓力時,閥芯3向上移動,氣流通道導通。由于減速機內(nèi)部壓力大,氣流向外沖,所以這時外面水汽、粉塵等異物不能進入減速機,當減速機內(nèi)壓力小于設(shè)定值后,閥芯3向下移動,通氣器進入密封狀態(tài)。

來源:網(wǎng)絡(luò)

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