浅谈骨架式油封密封失效及治理对策

毛愈众，王志勇，郭建珠

（1.山西阳泉固庄煤矿，山西 阳泉 045014；2.太原理工大学，山西 太原 030024）

1 骨架式油封密封失效形式

轴与骨架式油封之间长时间连续高速、高温滑动接触是骨架油封正常工作的基本形态，判定骨架式油封工作状态的标准是通过油封唇口和轴保持良好的润滑与摩擦并保持一种良好的密封状态；运行过程中，不论齿轮之间还是轴承及轴与骨架式油封之间长时间连续高速、高温滑动接触，均会在运行过程中产生颗粒状物质，这些颗粒状物质长期存在和研磨作用使得油封唇口和轴之间出现渗油现象，二者间润滑能力相对下降，同时使得二者间的摩擦效应相对提升，随着运行过程，这种趋势和现象进一步扩大，直至轴被研磨造成油封漏油现象，形成骨架式油封根本性失效这一最高失效形式，很短时间内即可导致减速箱缺油损坏事故。骨架式油封根本性失效的形成，使得磨损剧烈化进行，润滑彻底失效，恶性设备事故随时可能爆发，在这一状态下设备已没有任何安全保障力，继续运行系统崩溃为唯一结果。骨架式油封根本性失效如图1所示；其最大危害是大大缩短了减速箱可靠工作时间，尤其在主要生产线上其寿命成为制约生产能力发挥的主要因素和薄弱环节。

2 轴与骨架式油封被研磨机理

由图1磨痕实际工况出发，经分析仿真，磨损过程首先为金属拉粒或大块油污颗粒使得骨架式油封密封效果劣化，形成润滑不良想象，低速运行特点使得拉粒和油污颗粒磨损效应放大，密封效果进一步劣化，在润滑效果恶化状态下，近乎干磨擦效应，彻底损坏骨架式油封，使得润滑完全失败的过程。轴套磨损效应如下页图2所示，其过程是逐步的，磨损是逐级的，危害过程是不可逆转的，研磨机理和增加轴套的表面硬度不会从根本上解决此问题，其实问题的关键为金属拉粒或大块油污颗粒使得骨架式油封密封效果劣化，关键为润滑效果不断恶化和润滑失效，拉伤只是最后体现形式而已。

图1 骨架油封磨损实物图

3 现有装备条件下的有效处置方法

1）从金属拉粒或大块油污颗粒产生源头上采取措施：提高加工精度、装配精度，保证材料质量，采用开式载荷预处理方式。

2）从金属拉粒或大块油污颗粒产生初期采取措施，将其清除，定期用润滑油外置过滤方式将各种颗粒消灭在萌芽状态。

3）依靠短板原理将骨架式油封密封作为整个设备失效的短板考虑，在金属拉粒或大块油污颗粒运移到骨架式密封的运行通道上，将其截留和阻挡，有效改善骨架式油封密封的效果和工作状态，从而解决骨架式密封寿命短这一难题。在润滑油到骨架油封的主通道上加装颗粒吸附装置和过滤材质，以减少进入骨架密封体的固体颗粒总数的方式延缓对轴套的磨损，以保证骨架油封的有效润滑和可靠工作。

4）采用系统的思维方法从骨架式密封质量体系、安装维护运行等各个方面提高其本身对环境的适应性和保证体系，减少不必要影响环节和因素，为骨架式密封使用创造较好的工作环境。

4 从设计角度出发的有效解决方法

重新考虑一种油封形式替代，也不失为一种较好的解决方法。

针对现场工作环境专门设计一种对固体颗粒包容性强的骨架式油封，使得一定时期内颗粒拉伤和磨损机理不太强烈的方式来保证骨架式油封在寿命期内实现油封可靠工作。如图3所示：一种双唇口骨架式密封，唇口2的主要工作为吸附颗粒状的物质，保证进入唇口1的颗粒状的物质不影响工作寿命期内唇口1的密封性能。由于进入唇口1的颗粒状物质的数量在一定时期内少而且可控，这样就满足了骨架式油封可靠润滑的条件，实现了骨架式油封长期可靠工作这一最终目的。

5 结语

图2 轴套磨损效应

图3 一种双唇口骨架式密封

润滑是大型重载设备须臾间决定成败的关键点之一，密封是保证润滑的必要条件之一，尤其是运动件和静止件之间类似于轴和轴承座及输出轴之间，良好的密封和良好的润滑是必须的，但是保证这一状态是有条件的，诚然骨架式油封的质量、安装、加工工艺等也是制约其工作性能的主要因素之一［1］，从系统的角度看也必须放在一个相当重要的位置予以重视，但是借助于轴与骨架式油封被研磨机理及根本性失效原因分析，可以清晰地看到骨架式油封根本性失效是润滑不良导致的，这是问题的根本着力点，从润滑理论出发是解决问题的关键点，从这一理论出发通过短板理论等维修和安全预防思想可以促使我们采取一些必要措施，使得骨架式油封在一定时期内颗粒拉伤和磨损机理不太强烈的方式运行来保证骨架密封可靠稳定的工作，保证在设计寿命周期内设备运行状态和运行环境达到新的标准。

［1］刘媛，步怀修，张桂芬.骨架油封失效分析及解决措施研究［J］.煤矿机械，2012（8）：202－204.