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”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。具體的主要技術指標:“多級泄壓式密封技術”實驗型軸承座密封圈可在主軸原位免拆狀態下進行更換并在正常運行兩年周期內無非正常泄漏潤滑油事故。具體研究內容如下。

密封材料選配和密封圈性能優化研究

針對艦船工作條件與外部環境及零直徑密封膠圈現存不足,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,密封材料技術主要是利用目前國內現有的成熟技術,并根據需要在此基礎上提高以滿足要求。這主要是鑒于該項技術是一個專項技術,需要較長時間的專門研究。密封件的結構和受力變形研究主要采用有限元分析方法,為結構設計提供依據。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。待密封介質的壓力和溫度以及待密封軸的直徑和轉數在設計中是考慮功能安全性的重要參數。為了進行評估,經常會把產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境、產品特性,例如化學侵蝕、結塊傾向和固體部件。這針對于固體含量高的產品或泥漿,對密封設計起著基礎作用。

FAG進口軸承座密封結構的研制

單級密封密封效果不理想,軸承座潤滑油泄漏比較嚴重。在滿足軸系結構尺寸的前提下,擬新開發艉軸中間軸承座密封系統構想,新系統采用二級密封加擋油環結構,新加擋油環可以部分阻止油箱內潤滑油沿軸表面滲出密封形成泄漏。如果第一級密封出現泄漏,潤滑油會進入二個密封間的腔內,由于腔底部設有泄油回路,泄漏的潤滑油不會在腔內形成壓力,第二級密封基本不會出現漏油現象。可以看出,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, 1個負壓橡膠環。當介質經過密封時,第一級橡膠密封將介質封住,即便有少許介質通過第一級橡膠圈后,第二級橡膠圈發揮作用,外界壓力大于軸封內的壓力,在內外界壓差的作用下,兩級密封圈同時發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進口軸承運轉時軸封內的壓力大于大氣壓力,一級密封圈發揮作用,進入密封圈油封1中的潤滑油產生的泄漏壓力轉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的,而不是靠填料擠壓或者彈簧作用實現密封要求的,且可根據壓力及結構要求,還可以添加橡膠圈實現多級密封配合,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。