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三螺杆泵油封窜油现象及其控制方法

三螺杆泵油封窜油现象及其控制方法

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依靠密封在一个壳体中的两个或两个以上螺杆,在相互啮合过程中所产生的工作空间容积变化来输送液体的泵。三螺杆泵是依靠泵缸与啮合螺杆间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由三个螺杆、泵体与前后盖组成两个封闭空间,当螺杆转动时,螺杆脱开侧的空间的体积从小变大,形成真空,将液体吸入,螺杆啮合侧的空间的体积从大变小,而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个螺杆的啮合线来隔开的。三螺杆泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。

1.零部件制造质量的影响

(1)油封质量。

如油封唇口几何形状不合格,缩紧弹簧太松等,造成气密性试验漏气,三螺杆泵装入主机后窜油。此时应更换油封并检验材质及几何形状(国产油封与国外先进油封相比质量差距较大)。

(2)SNH三螺杆泵的加工、装配。

如若三螺杆泵加工、装配有问题,致使螺杆轴回转中心与前盖止口不同心,会造成油封偏磨。此时应检查前盖轴承孔对销孔的对称度、位移量,骨架油封对轴承孔的同轴度。

(3)密封环材质及加工质量。

若存在此问题,致使密封环产生裂纹和划伤,造成二次密封不严甚至失效,压力油进入骨架油封处(低压通道),因而油封窜油。此时应检查密封环材质及加工质量。

(4)变速泵的加工质量。

从主机厂得到的反馈信息,与变速泵组装在一起的三螺杆泵油封窜油问题较严重,因此变速泵的加工质量对窜油也有较大的影响。变速泵装在变速箱输出轴上,三螺杆泵又通过变速泵止口定位而装在变速箱输出轴上,如果变速泵止口端面对螺杆回转中心的跳动超差(垂直度),也会使螺杆轴回转中心与油封中心不重合而影响密封。变速泵加工、试制过程中,应检查回转中心对止口同轴度及对止口端面的跳动。

(5)SNH三螺杆泵骨架油封与密封环之间的前盖回油通道不畅通,造成此处压力升高,从而击穿骨架油封。通过对此处改进后,泵的窜油现象有了明显的改善。

2.三螺杆泵与主机安装质量的影响

(1)三螺杆泵与主机的安装要求同轴度小于0.05。

通常工作泵安装于变速泵,变速泵又安装于变速箱。如果变速箱或变速泵的端面对花键轴回转中心的跳动超差,形成累积误差,致使三螺杆泵在高速旋转状态下承受径向力,造成油封窜油。

(2)部件之间的安装间隙是否合理。

三螺杆泵外止口与变速泵内止口及三螺杆泵外花键与变速箱花键轴内花键,两者间隙配合是否合理,都对三螺杆泵的窜油有影响。因为内、外止口属于定位部分,配合间隙不宜太大;内、外花键属于传动部分,配合间隙不宜太小,以消除干涉。

(3)三螺杆泵窜油与其花键滚键也有关系。

由于三螺杆泵轴外伸花键与变速箱输出轴内花健有效接触长度短,而三螺杆泵工作时传递的扭矩较大,其花键承受大扭矩而发生挤压磨损甚至滚键,产生巨热,以致造成骨架油封橡胶唇口烧伤、老化,从而出现窜油。建议主机厂选用三螺杆泵时应校核三螺杆泵轴外伸花键强度,保证足够的有效接触长度。

3.液压油的影响

(1)液压油清洁度超差,污染颗粒大,各种液压控制阀及管道内的粘砂、焊渣等也是造成污染的原因之一。

因为螺杆轴轴径与密封环内孔间隙很小,油中的较大固体颗粒进入其间,造成密封环内孔的磨损、划伤或随轴旋转,致使二次密封的压力油进入低压区(骨架油封处),造成油封击穿,此时应过滤或更换新抗磨液压油。

(2)液压油粘度下降、变质后,油液变稀,在三螺杆泵高压状态下,通过二次密封间隙的泄漏增大,由于来不及回油,引起低压区压力升高,从而击穿油封。建议定期化验油液,选用抗磨液压油。

(3)当主机大负荷工作时间过长及油箱油面较低时,油温可升高到100℃,致使油液变稀、骨架油封唇口老化,从而引起窜油;应定期检查油箱液面高度,避免油温过高。