设备润滑与密封技术基本知识

设备润滑与密封基本知识主讲：机动部专工2012年4月14日一、摩擦、磨损、润滑的基本知识1、摩擦、磨损、润滑三者的关系：摩擦是现象，磨损是结果，润滑是控制摩擦、磨损的有效手段。2、润滑的定义：润滑就是在相互接触、相对运动的两固体摩擦表间，引入润滑剂，将摩擦表面分开的方法。润滑剂能够牢固地吸附在机器零件的摩擦表面上，形成一定厚度的润滑膜，使两摩擦副之间的摩擦转变成润滑剂的本身内摩擦，这样摩擦系数大大减少，达到减少摩擦、磨损的目的。3、润滑剂的作用：（1）控制摩擦，降低摩擦系数，减少磨损。（2）降低温度，防止锈蚀。摩擦副运动中产生大量热量，利用润滑油的热传导，把摩擦副所产生的热量通过油循环带走，降低运动体表面温度，润滑材料对金属无腐蚀作用，吸附在金属表面，起到防腐、防锈和保护金属表面的作用。（3）冲洗、密封作用。摩擦副在运动中产生磨损颗粒或外来杂质，可利用润滑剂的流动性，把表面间的磨粒带走，延长零件使用寿命。另外，润滑材料渗透性强，能深入各种间隙，防止外来杂质的入侵，起到密封的作用。（4）传递动力，减少振动。在液压传动中，由于液体是不可压缩的，因此是一种良好的传递动力的介质。摩擦副在工作表面间会产生噪音与振动，由于液体有黏度，起阻尼作用，使振动减少。4、润滑材料分类：润滑油是从石油中提炼而成，组成石油的主要元素是碳和氢，这两种元素占石油含量的96%～99.5%，润滑油主要由碳氢化合物组成并含有各种不同的添加剂。原油经过初馏和常压蒸馏，提取低沸点的汽油、煤油和柴油后剩下常压渣油。按照提取方法的不同，润滑油又可分为：馏分润滑油、残渣润滑油、调和润滑油三大类。润滑脂是将稠化剂均匀地分散在润滑油中，得到一种黏稠半流体胶状物质，称为润滑脂。由稠化剂、润滑油和添加剂三大部分组成。常用的润滑脂有钙基脂、钠基脂、铝基脂、锂基脂等。5、润滑油脂主要质量指标：润滑油质量指标：（1）黏度是各种润滑油分类分级和评定产品质量的主要指标，润滑油的牌号划分是指某一温度（通常是40℃或100℃）下的运动黏度。（2）黏度指数是衡量润滑油黏度随温度变化的快慢程度，黏度指数越高，润滑油受温度变化而影响的程度越小。（3）闪点是润滑油加热到所逸出的蒸气与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，它是一个安全指标。（4）水分，润滑油中水分的存在会促使油品氧化变质，锈蚀设备。润滑脂质量指标：（1）针入度表示润滑脂软硬程度，是划分润滑油脂牌号的重要依据，润滑脂针入度是随温度升高而增大。（2）滴点表示润滑脂的抗热性，润滑脂的滴点决定了其工作温度。（3）水分，润滑脂中含有水分可使油脂乳化变质，降低润滑脂的机械安定性，对设备产生腐蚀。6、润滑材料的选择：选择润滑油脂主要考虑以下几个因素：（1）运动速度，两个摩擦表面相对运动速度愈高，润滑油的黏度应选择得小一些，润滑脂的针入度选择大一些。（2）工作负荷，工作负荷愈大，则润滑油的黏度应选大一些，润滑脂的针入度应选小些，还应考虑油脂的极压性。（3）工作温度，工作温度较高时应采用黏度较大的润滑油，针入度较小的润滑脂。二、泄漏、密封基本知识1、泄漏原因分析：造成设备泄漏的原因通常有：a、密封结构设计不合理；b、密封材料选择不当；c、安装方法不正确；d、运行工况条件恶劣。2、泄漏点治理措施：设备泄漏点处理的几种方法：（1）改，改变密封材料材质及密封结构。（2）引，把泄漏出来的部分介质引出来回收。（3）堵，对于壳体管壁产生泄漏一般用焊补或堵漏。（4）粘，用胶黏剂进行粘接补漏。（5）修，进行刮、磨等，提高密封面的精度。3、密封的概念及重要性密封技术就是利用隔离设施，将不同压力、温度的工作介质进行空间隔开，防止外来介质的侵入。密封性能好坏是评价各种设备设计、制造质量的一个重要指标，密封失效将污染和恶化使用部门的工作环境和工作条件，严重时将危害人身安全和设备的正常运行。4、密封的分类密封按其相对运动状态分两大类：（1）静密封——指相对静止的结合面间密封。（2）动密封——指相对运动的结合面的密封。动密封按其形式与结构又分为：非接触式密封，两密封接合面间有一定间隙，并做相对运动。接触式密封，两密封接合面相互接触，并做相对运动。4、密封的分类密封静密封胶——密封胶、胶黏剂螺纹——胶、垫料垫料——非金属垫、金属垫法兰研合胶动密封接触式非接触式压紧式密封填料油封机械密封成型填料密封毛毡密封滑环密封间隙密封迷宫密封自紧性密封压紧性密封V型密封圈U型密封圈Y型密封圈O型密封圈方型密封圈△型密封圈甩油环密封5、常用的密封材料及材质要求常用的密封材料有以下四类：纤维、高分子材料、无机材料、金属。纤维类材料具有低的弹性模量，在较低的密封力作用下，即能获得一定的弹性变性，对泄漏能产生较强的密封作用，主要有麻、棉、毛、皮革、毡、石棉、人造复合纤维，适于制作填片、软填料、成型填料等。5、常用的密封材料及材质要求高分子材料是以橡胶与树脂为主要材料，具有较高弹性，耐磨性能一般高于纤维材料，受力变形量大，能耐较高压力，但其耐温性能较低，寿命短，适于做成型垫料、油封、填片等。无机材料主要是石墨和陶瓷，无机材料最大的优点是耐高温、耐磨。石墨制品除了耐高温外还有良好的自润滑性能，既能起5、常用的密封材料及材质要求到良好的密封作用，又不容易损坏摩擦副，其缺点就是价格较贵。陶瓷的特点是较硬、耐高温，其缺点是强度低较脆，主要用于机械密封、泵等动力设备上。金属作为密封材料的最大优点是耐高温、强度高，是其它密封材料所不能及的，这类密封材料主要用于机械密封、填片、活塞环等，主要材料有：铜、铝、碳钢、不锈钢、钨钴类硬质合金等。5、常用的密封材料及材质要求科学合理选择密封材料必须考虑下列几个因素：（1）、在所给定的工况条件下（压力、介质、温度、速度、环境等），具有在使用中不发生故障的密封功能，保证设备正常运行。（2）、密封件必须保证质量，不影响设备运行中的可靠性。（3）、设备检修简单，拆卸、更换省力，并具一定的经济性。（4）、密封件通用性强，用途广，便于生产管理。6、机械密封结构及基本形式机械密封又称端面密封，把压力、工作介质和温度不同的各个空间隔开，防止外来杂物进入工作介质，阻挡工作介质外泄，把轴向泄漏变为端面摩擦面，达到密封的目的。机械密封件结构较为复杂、精密，具有泄漏量小、功率消耗低，使用寿命长，密封可靠等优点。7、机械密封选型及使用要求机械密封选型的主要参数有：密封腔体压力（MPa）、流体温度（℃）、工作速度（m/s）、流体的特性以及安装密封的有效空间等。机械密封件机械密封部位轴的径向跳动公差最大不超过0.04～0.06mm。转子轴向窜动不超过0.3mm。压缩补偿环运行中能自动伸缩无卡滞现象8、机械密封失效的原因及分析密封失效原因主要有以三种：1、运行中密封面打开，介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面，密封面闭合后，磨粒造成密封面磨损；2、因密封面运行中因摩擦产生热量使其温度较高，故橡胶圈使用温度应低于设计规范。氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃，长时间过热会使其失去弹性而泄漏。3、安装装配不合要求，运行状况不良等。