齒輪泵作為液壓系統(tǒng)中的重要組件,在各類機械中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而,齒輪泵油封被擊穿導(dǎo)致串油的問題一直困擾著許多用戶。油封擊穿不僅影響了齒輪泵的正常工作,還可能導(dǎo)致整個液壓系統(tǒng)的失效。因此,深入探討齒輪泵油封被擊穿而串油的原因,并尋求有效的解決方案,對于保障機械設(shè)備的穩(wěn)定運行具有重要意義。
一、油封質(zhì)量問題
油封作為齒輪泵密封系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,其質(zhì)量直接影響到密封效果。油封質(zhì)量不佳是導(dǎo)致油封被擊穿的主要原因之一。具體來說,油封唇口幾何形狀不合格、縮緊彈簧太松等問題都可能造成氣密性試驗漏氣,從而在齒輪泵裝入主機后容易發(fā)生油封被擊穿而串油的現(xiàn)象。
1.唇口幾何形狀不合格:油封唇口的設(shè)計必須精確,以確保其與齒輪泵軸的緊密配合。如果唇口幾何形狀不合格,如唇口過寬或過窄,唇口邊緣不平整等,都會導(dǎo)致密封不嚴(yán),進而引發(fā)油封擊穿。
2.縮緊彈簧太松:縮緊彈簧的作用是保持油封唇口與軸之間的緊密接觸。如果彈簧太松,無法提供足夠的壓力使唇口緊貼軸面,就會形成漏氣通道,導(dǎo)致油封失效。
針對這一問題,用戶應(yīng)更換質(zhì)量合格的油封,并在安裝前對油封的材質(zhì)、幾何形狀及尺寸進行檢驗,確保油封符合設(shè)計要求。同時,建議選用質(zhì)量可靠的國產(chǎn)或進口油封,以提高密封系統(tǒng)的可靠性。
二、齒輪泵加工與裝配問題
齒輪泵的加工與裝配質(zhì)量對油封的密封效果有著至關(guān)重要的影響。如果齒輪泵的加工或裝配存在問題,如齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與前蓋止口不同心,就會導(dǎo)致油封偏磨,進而引發(fā)油封擊穿。
1.齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與前蓋止口不同心:在齒輪泵的加工和裝配過程中,如果齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與前蓋止口的同軸度誤差過大,就會造成油封在旋轉(zhuǎn)過程中受到不均勻的磨損,最終導(dǎo)致油封擊穿。
2.密封環(huán)與油封配合不當(dāng):密封環(huán)與油封之間的配合精度也是影響密封效果的關(guān)鍵因素。如果密封環(huán)的材質(zhì)或加工質(zhì)量不佳,導(dǎo)致密封環(huán)表面產(chǎn)生裂紋或劃傷,就會造成二次密封不嚴(yán),使壓力油進入骨架油封處(低壓通道),從而擊穿油封。
為了解決這一問題,用戶應(yīng)在齒輪泵的加工和裝配過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量。具體來說,應(yīng)檢查前蓋軸承孔對定位銷孔的對稱度和位移量、前蓋止口對骨架油封孔的同軸度以及骨架油封孔對軸承孔(通孔)的同軸度。同時,還應(yīng)檢驗密封環(huán)的材質(zhì)及加工質(zhì)量,確保密封環(huán)與油封之間的配合精度符合要求。
三、變速泵加工質(zhì)量問題
變速泵作為齒輪泵的重要組成部分,其加工質(zhì)量對齒輪泵油封的密封效果也有著不可忽視的影響。如果變速泵的加工質(zhì)量不佳,如變速泵止口端面對齒輪回轉(zhuǎn)中心的跳動超差(垂直度),就會導(dǎo)致齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與油封中心不重合,從而影響密封效果。
1.變速泵止口端面跳動超差:變速泵止口端面對齒輪回轉(zhuǎn)中心的跳動超差會導(dǎo)致齒輪軸在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生徑向跳動,從而使油封受到不均勻的磨損。長期下來,這種不均勻的磨損會導(dǎo)致油封擊穿。
2.變速泵與齒輪泵裝配不當(dāng):變速泵與齒輪泵在裝配過程中,如果配合間隙不合理或裝配精度不高,也會導(dǎo)致油封密封不嚴(yán)。例如,變速泵內(nèi)止口與齒輪泵外止口的配合間隙過大或過小,都會影響油封的密封效果。
為了提高變速泵的加工質(zhì)量,用戶應(yīng)在變速泵的加工和試制過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量。具體來說,應(yīng)檢查變速泵回轉(zhuǎn)中心對止口同軸度及對止口端面的跳動,確保變速泵的加工精度符合要求。同時,在變速泵與齒輪泵的裝配過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制配合間隙和裝配精度,以確保油封的密封效果。
四、齒輪泵與主機的安裝質(zhì)量不合要求
齒輪泵與主機的安裝質(zhì)量也是影響油封密封效果的重要因素之一。如果齒輪泵與主機的安裝質(zhì)量不合要求,如同軸度誤差過大或安裝間隙不合理,都會導(dǎo)致油封密封不嚴(yán),進而引發(fā)油封擊穿。
1.同軸度誤差過大:齒輪泵與主機的安裝要求同軸度小于0.05mm。如果同軸度誤差過大,就會導(dǎo)致齒輪泵在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下承受徑向力,從而造成油封被擊穿而串油。
2.安裝間隙不合理:齒輪泵與主機之間的安裝間隙也是影響油封密封效果的關(guān)鍵因素。如果安裝間隙過大或過小,都會影響油封的密封效果。例如,齒輪泵外止口與變速泵內(nèi)止口及齒輪泵外花鍵與變速器花鍵軸內(nèi)花鍵的配合間隙不合理,都會導(dǎo)致油封密封不嚴(yán)。
為了解決這一問題,用戶應(yīng)在齒輪泵與主機的安裝過程中嚴(yán)格控制質(zhì)量。具體來說,應(yīng)確保齒輪泵與主機的同軸度誤差小于0.05mm,并合理控制安裝間隙。在安裝過程中,還應(yīng)注意四個固定螺栓的夾緊力應(yīng)一致,以避免泵的偏斜影響油封密封。同時,建議采用0.6~0.8mm厚的耐油橡膠墊作為密封材料,以提高密封效果并減少振動和噪聲。
五、液壓系統(tǒng)污染
液壓系統(tǒng)污染是導(dǎo)致齒輪泵油封被擊穿的重要原因之一。液壓系統(tǒng)中的污染顆粒如粘砂、焊渣、飛邊、毛刺等都會造成齒輪泵密封副間的磨損加劇,從而導(dǎo)致密封失效。此外,污染顆粒還可能進入密封環(huán)內(nèi)孔造成磨損和劃傷,使二次密封失效,進而引發(fā)油封擊穿。
1.污染顆粒的來源:液壓系統(tǒng)中的污染顆粒主要來源于各種液壓控制閥及管道內(nèi)的粘砂、焊渣等制造過程中的殘留物,以及油箱及管路焊渣、液壓缸內(nèi)部飛邊、毛刺等使用過程中的污染物。
2.污染顆粒對密封的影響:由于齒輪軸軸徑與密封環(huán)內(nèi)孔間隙很小,污染顆粒進入其間會造成密封環(huán)內(nèi)孔的磨損、劃傷或隨軸旋轉(zhuǎn),致使二次密封失效。大量壓力油進入骨架油封處(低壓通道)來不及回油,就會擊穿油封導(dǎo)致串油。
為了解決液壓系統(tǒng)污染問題,用戶應(yīng)認(rèn)真進行閥體清砂、油箱及液壓輔件處理以及液壓缸清洗等工作,以確保液壓系統(tǒng)的清潔度。同時,還應(yīng)定期對液壓油進行過濾或更換新抗磨液壓油,以降低油液中的污染顆粒含量。此外,在選用液壓油時,應(yīng)選用質(zhì)量可靠、粘度適宜的抗磨液壓油,以提高液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
六、液壓油粘度與溫度問題
液壓油的粘度和溫度也是影響齒輪泵油封密封效果的重要因素之一。如果液壓油的粘度下降或變質(zhì),以及油溫過高,都會導(dǎo)致油封密封失效。
1.液壓油粘度下降或變質(zhì):液壓油的粘度下降或變質(zhì)會導(dǎo)致油液變稀,從而使齒輪泵在高壓狀態(tài)下通過二次密封間隙的泄漏量增加。由于來不及回油,低壓區(qū)壓力升高,就會擊穿油封導(dǎo)致串油。
2.油溫過高:當(dāng)主機大負(fù)荷工作時間過長及油箱油面較低時,油溫可升高到100℃以上。高溫會使油液變稀、骨架油封唇口老化,從而引起竄油。
為了解決這一問題,用戶應(yīng)定期化驗油液質(zhì)量,并選用適宜的抗磨液壓油。同時,還應(yīng)定期檢查油箱液面高度,避免油溫過高。在高溫環(huán)境下工作時,應(yīng)采取降溫措施,如安裝冷卻器等,以降低油溫保護油封。
結(jié)語
齒輪泵油封被擊穿而串油的問題涉及多個方面,包括油封質(zhì)量、齒輪泵加工與裝配質(zhì)量、變速泵加工質(zhì)量、齒輪泵與主機的安裝質(zhì)量、液壓系統(tǒng)污染以及液壓油粘度與溫度等。為了解決這一問題,用戶應(yīng)從多個方面入手,嚴(yán)格控制質(zhì)量、加強維護保養(yǎng)、提高清潔度等措施,以確保齒輪泵油封的密封效果。同時,還應(yīng)加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,不斷提高齒輪泵及其密封系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,為機械設(shè)備的穩(wěn)定運行提供有力保障。