軸封是空壓機轉(zhuǎn)子軸頸伸出齒輪箱部分和齒輪箱相連接之處的密封裝置,其作用是防止空壓機內(nèi)部潤滑油往外泄漏,保證空壓機密封性能,以便空壓機正常運行。
一般軸封剛開始使用時密封效果較好,但隨著密封材料的逐漸老化以及壓縮機大修方面等原因,軸封外漏或為壓縮機常見現(xiàn)象。泄漏不僅影響機組的正常運行,還會污染周圍的環(huán)境。本文小德就泄漏原因作一探討,提出相應(yīng)的防漏措施。
一、軸封的結(jié)構(gòu)特點
常用的軸封有骨架油封和PTFE動力密封兩種。PTFE動力密封軸封應(yīng)用較廣泛,其密封性能亦較好。圖1為PTFE動力密封的結(jié)構(gòu)。
PTFE動力密封由內(nèi)殼、外殼、密封唇、橡膠墊四部分組成一體。軸封與軸表面有寬的接觸面。當軸旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生一個向內(nèi)推力,以阻止流體外流。
二、軸封外漏的原因及防漏的措施
1.密封橡膠圈老化、變硬或膨脹
橡膠圈在初次安裝時,用鋼圈將橡膠箍在軸上,受到很大的擠壓力,一次變形量較大。另外,橡膠圈長期在油中浸泡,會變硬膨脹,再次加大了變形量。橡膠圈變形后,和內(nèi)外殼接觸不嚴,造成油氣的泄漏。當然,材料不同,變形量也有差異。如聚四氟乙烯就比普通橡膠變形量小,密封可靠性可提高30倍。
正是因為橡膠圈易變形造成泄漏,所以軸封只要不漏,應(yīng)盡量少拆;拆下后,如發(fā)現(xiàn)橡膠圈變形,則應(yīng)更換。
2.潤滑油選擇不當和質(zhì)量變差
潤滑油質(zhì)量對軸封裝置保持密封性也具有很重要的作用。從選擇潤滑油角度講,最主要的是潤滑油的粘度要適當。如果粘度太小,在摩擦面上不易形成正常的油膜厚度,機械密封性能不好,容易造成泄漏。值得注意的是,潤滑油的粘度隨著溫度有顯著變化,溫度越低,粘度越大,此時會失去流動性,若溫度繼續(xù)下降,又會發(fā)生凝固。一般選擇時,流動點應(yīng)比凝固點高2~3℃。
空壓機中,潤滑油的工作溫度是從較低溫道相當高的溫度,所以它的凝固點和流動點應(yīng)該相當?shù),而且在適用范圍中又要有適當?shù)恼扯取?/p>
目前,國產(chǎn)壓縮機潤滑油分石油部標準和企業(yè)標準二類。各種潤滑油性能見表1。
其中,25號、30號潤滑油主要用于轉(zhuǎn)速高,負荷大的螺桿空壓機。
潤滑油長期使用后,表面張力下降。另外,油中混入大量水分和空氣,使油粘度下降,乳化、氧化嚴重,腐蝕性增加,油質(zhì)變壞。此時應(yīng)考慮更換潤滑油,一般每年應(yīng)更換一次。潤滑油是否需要更換,在操作中,可通過有的顏色來判斷。若顏色由微紅色變成紅褐色,透明度變暗,這表明油質(zhì)已變壞。這是因為油中懸浮著有機酸、聚合物、酯和金屬鹽等腐蝕產(chǎn)物的原因。
潤滑油的變質(zhì)還可以油的分析實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),作為一種定量的判斷。其判斷標準見表2。
3.裝配過程中聯(lián)軸器不能準確對中以及其它裝配狀態(tài)下達不到要求
壓縮機轉(zhuǎn)子軸和電機主軸靠聯(lián)軸器連接。聯(lián)軸器是否對中,除了靠加工的精度來保證外,還要靠修理后的正確裝配來保證,即滿足要求的裝配精度。若裝配不當,壓縮機會產(chǎn)生振動,使軸封原有的徑向密封和軸向密封的裝配條件遭到一定破壞,從而發(fā)生軸封泄漏現(xiàn)象。
聯(lián)軸器所連接的兩部件均屬于剛性體,所以裝配校正后的中心線應(yīng)基本成一條直線。表3是校正聯(lián)軸器的允許偏差。
校正聯(lián)軸器對中的方法可采用徑向軸向聯(lián)合測量法,即在聯(lián)軸器外圓柱面及端面上選取測點,用百分表、平尺或塞尺等進行測量,如圖2。測量時,在聯(lián)軸器外圓上作四等分記號,同時轉(zhuǎn)動兩軸,每轉(zhuǎn)90°記錄a、b1、b1’等數(shù)據(jù),如圖3。
兩軸轉(zhuǎn)動時,測點間的相對位置要始終保持不變,以排除制造誤差。圖4為聯(lián)軸器校正前在垂直方向發(fā)生誤差的位置。
根據(jù)測量數(shù)據(jù)按下式計算聯(lián)軸器偏差值:
徑向位移:
水平方向
垂直方向
傾斜偏差:
水平方向
垂直方向
根據(jù)求出的徑向位移和傾斜偏差,再按下式計算支承1和支承2在水平方向和垂直方向的調(diào)節(jié)量:
然后改變支承點處墊片尺寸或采用精加工調(diào)整軸承相對位置。
水平方向調(diào)節(jié)量的計算與垂直方向相同。
4.軸封各零配件制造精度和裝配精度低
軸封密封唇是較精密的部件,若制造精度低或零配件本身存在缺陷,只能通過更換或重新加工來解決。另外,大修后應(yīng)盡量恢復(fù)軸封原有的裝配精度。
總之,若發(fā)現(xiàn)空壓機從軸封處泄漏,必須仔細檢查,且采用相應(yīng)的合理措施來防止泄漏。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機 空壓機修訂日期:2017-08-01
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