厌氧胶在船用柴油机上的应用

船用柴油机密封部位大多数采用普通垫片密封,经常会在密封方面出现各种各样的问题,造成机油、燃油、冷却液的泄漏损失并污染环境。经试验,采用厌氧型密封锁固胶 (简称厌氧胶)取代原有密封垫片,可有效改善船用柴油机的密封性能,提高使用寿命。

1)厌氧胶的密封锁固机理及特点。

厌氧胶在空气中可室温贮存,一旦隔绝了氧,就会发生聚合反应,迅速固化。当厌氧胶涂于密封缝隙中,隔绝了空气,氧的阻聚作用消失,单体的聚合反应进行,仅几分钟就能将被粘物件定位,达到粘结和密封的目的。其突出的优点是耐压、耐震,可用于一些长期承受各种外力的结合部位,省去弹簧垫圈和其他紧固密封零件,具有比弹簧垫圈等好得多的紧固效果。

2)厌氧胶在船用柴油机上的应用分析。

(1)在螺纹上的应用。螺纹紧固件通过一定的上紧力矩来获得一个稳定的夹紧力,但螺纹升角造成松开力矩比上紧力矩小 20%～30%。横向振动使螺栓端面与支撑面之间、螺纹啮合面之间产生微动磨损而松动,螺纹啮合处也存在空隙,导致松动与渗漏。因此,需要密封。

多数船用柴油机使用弹簧垫圈、开口销、开口槽螺母和保险垫片等螺纹密封紧固件。弹簧垫圈可使端面接触面更小,可克服不稳定的弹簧力所造成的虚假夹紧力,但受冲击后极容易失效;开口销、开口槽螺母可不使其脱落,但不能在夹紧时销子恰好插入孔槽中,向前则过载,向后则夹紧;保险垫片过硬会使垫片断裂,过软则造成塑性变形,这些方法都无法达到设计稳定夹紧力要求。

采用厌氧胶涂在螺纹上,扭紧时内部隔绝了空气,就能在螺纹间形成一层牢固的韧性胶层,使啮合部位粘成一个整体,彻底清除微动磨损的根源,又能获得可靠的锁固。固化后的密封剂具有优良的耐腐蚀性,既能保证螺纹锁固无渗漏,又不会锈蚀。螺纹紧固件一般要求既能缩紧又能拆开,使用厌氧胶后,既补充了 20%～30%的上紧力矩值,又能使紧固件既能缩紧又能松开。

(2)在平面上的应用。船用柴油机平面密封多采用成型的固体衬垫 (软金属、纤维质、橡胶类)夹在两平面之间,利用其弹性变形补偿平面吻合度。这种方式使螺栓的夹紧力对密封效果的影响很大,实际操作时的加力大小、加力速度、旋转次序都难以精确控制,况且衬垫介质密度均一性差,密封效果不佳。由于受冲击、温度、压力等作用,衬垫受到剪磨作用,导致两平面直接接触,失去了密封功能。

零部件中平面的结合部位,一般情况下,实际接触的面积只为理论接触面积的 25%～35%。采用厌氧胶密封技术可使密封锁固胶填满低点,使密封面充分压紧,从而达到完全接触,且固化的胶层有锁紧作用,阻止密封面位移,实现可靠密封,同时在不增加尺寸链的情况下,提高了结构的承载能力,又具有防震和导热的作用,还能降低加紧螺栓附加应力 25%以上。

(3)在管螺纹上的应用。船用柴油机中管螺纹连接可分为圆柱形套入圆柱形、圆柱形套入锥形和锥形套入锥形 3种。圆柱形套入圆柱形的密封方法是靠浸润过铅丹油或铅油的麻线填料缠到管螺纹上以后,沿管螺纹再抹白铅油密封;圆柱形套入锥形的连接方式较紧密,但也靠抹黑铅油石棉绒填料密封;锥形套入锥形的连接可不填入填料,只需拧紧螺纹就可以,但仍需沿螺纹抹矿物油。

管螺纹和接头密封不好会造成柴油机的各管道输送系统泄漏。将厌氧胶用于管螺纹密封后,呈热固性不收缩体,耐压可达 70MPa,能完全充分地充满螺纹间隙,使两管路连接达到不渗漏的效果,装配后一定时间内允许调整管路角度,并具有即时密封的功能。