油封产品失效模式分析

骨架油封的失效模式及排除方法1、概述骨架油封属于动密封元件，“临界油膜“的存在，是油封密封的充分必要条件，无泄漏的密封是不允许也是不存在的。

因为润滑油膜的存在是保证油封唇口实现润滑摩擦所必不可缺的，而润滑油膜的存在，使得一定量的泄漏不可避免。

对旋转用油封，在使用过程中，如果运行初期的50～100小时之内发生微量泄漏是允许的。

随着运转时间的加长，泄漏会逐渐停止，往往这样的油封寿命比较长。

在有效使用期限内，微量的泄漏是允许的，否则，必须按照油封的常见故障原因及排除方法进行处理。

2、油封的常见故障原因及排除方法a、骨架油封不良，造成早期泄漏唇口不良：原因：制造质量不佳，唇口有毛刺或缺陷。

排除方法：去除飞边毛刺或更换油封。

弹簧质量不佳或失效原因：制造质量不佳排除方法：更换油封弹簧径向力过小原因：弹簧过松，抱紧力过小排除方法：调整油封弹簧/装配不良，发生泄漏唇口有明显伤痕原因：装配时，油封通过键槽或螺纹，划伤唇口排除方法：更换油封，重新安装时，要用保护套，以保护油封唇口油封呈蝶形变形原因：油封安装工具不当排除方法：重新设计、制造油封安装工具油封唇口向装配反方向翻转或弹簧松脱原因：轴倒角不当，粗糙度过高或装配用力过大，致使油封唇部翻转或弹簧脱落排除方法：打磨轴端倒角，小心安装油封唇部与轴表面涂覆油脂过多，误判泄漏原因：装配时，油封唇部与轴表面涂覆油脂过多排除方法：待轴运转一段时间，油脂即可减少恢复正常/唇口磨损润滑不良，唇口工作面磨损严重，接触宽度超过1/3以上，呈现无光泽原因：润滑不良，接触表面与唇口产生干摩擦排除方法：保证润滑轴表面粗糙度较高原因：轴表面粗糙度较高，导致唇口磨损严重排除方法：降低轴的表面粗糙度润滑油有灰尘（杂质）或无防尘装置造成灰尘（杂质）等侵入原因：润滑油、油路系统清洁度不佳，灰尘（杂质）等侵入唇口与轴的接触表面，引起异常磨损；轴上粘附粉末硬质异物；装配时，铁屑等硬质异物刺入唇口；轴上或油封唇口误涂漆料；油封弹簧抱得太紧排除方法：保持润滑油清洁；加强油路系统清理；为了防止等侵入唇部，增设防尘装置；装配时，注意清洁；去除误涂的漆料唇口径向力过大，油膜破裂原因：弹簧过紧排除方法：调整或更换油封弹簧安装偏心，唇口滑动出现异常磨损，最大与最小磨损宽度呈对称分布；主唇与副唇滑动面痕迹的大小，两者随各自呈对称分布，但大小位置相反原因：箱体（壳体）、端盖、轴不同心，致使油封偏心运转；油封座孔过小，不适当的压入油封，以致倾斜排除方法：保证箱体（壳体）、端盖、轴装配后的整体同心度要求；保证油封座孔的尺寸要求油封与工作介质相容性不良，唇口软化、溶胀或硬化、龟裂原因：工作介质不匹配排除方法：根据实际工作介质选用适宜的油封材料或根据实际油封材料选用适宜的工作介质橡胶老化唇部过热硬化或龟裂原因：工作介质实际温度高于设计值，超过油封材料耐用限度排除方法：降低工作介质温度或更换耐热橡胶材料的油封润滑不良、唇部硬化或龟裂原因：润滑不良，发生干摩擦排除方法：保证润滑唇部溶胀、软化原因：橡胶对工作介质的相容性差；油封长时间浸泡于洗油或汽油中，使唇口溶胀排除方法：选用相容于工作介质的橡胶材料或选用适用于橡胶材料的的工作介质；不得使用洗油或汽油清洗油封轴表面粗糙度过高或过低原因：表面粗糙，磨损严重；表面太光，润滑油膜难以形成和保持，发生干摩排除方法：轴表面粗糙度采用适宜的加工方法保证表面粗糙度轴硬度不当，高于40HRC原因：试验表明，轴表面硬度高于40HRC时反而加速轴的磨损（表面镀铬除外）排除方法：轴表面硬度保持在30～40HRC，表面镀铬最好润滑油有杂质，表面磨损严重原因：润滑油不清洁排除方法：保证润滑油清洁偏心过大，轴径向摇动时有响声原因：轴承磨损、松旷；轴本身偏心排除方法：更换轴承，改用耐偏心轴承唇口处有灰尘，轴表面磨损严重原因：轴表面清洁度不足，粘附灰尘颗粒，侵入油封唇口，磨损轴表面；侵入铸造型砂，磨损轴表面；外部侵入灰尘，磨损轴表面；润滑油劣化，生成氧化物，侵入油封唇口，磨损轴表面排除方法：保证轴表面及油封的清洁；为了防止外部灰尘杂质的侵入，增加防尘装置；改用油脂润滑油轴的滑动表面有伤痕或砂眼原因：轴表面有工艺性龟裂或腐蚀点等，加剧磨损而泄漏；轴表面的伤痕、砂眼与油封唇口之间形成间隙而泄漏；轴表面碰伤或划伤排除方法：保证轴表面质量，严防磕碰轴表面的滑动部分有方向性的加工痕迹原因：轴表面留有细微螺纹旋槽等车削或磨削加工痕迹，形成泵吸作用而泄漏排除方法：保证轴表面精加工工艺。

电机油封失效原因概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对电机油封失效原因进行概述说明和解释。

电机油封作为电机的重要组成部分，在保护电机内部免受外界物质侵蚀和润滑电机工作过程中起着至关重要的作用。

然而，由于各种原因，电机油封可能会发生故障，导致严重后果。

因此，了解电机油封失效原因并采取相应的解决方法和预防措施具有重要意义。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行论述。

首先是引言部分，对文章内容进行概述说明，并介绍了文章的结构安排。

接下来，第二部分将详细探讨电机油封失效的定义与背景信息，并进一步列举具体的失效原因。

第三部分将以故障影响为切入点，对电机油封失效之后可能带来的后果进行深入分析。

第四部分将提供解决方法和预防措施来解决或避免这些问题的发生。

最后，在结论中将总结全文，并提出未来研究方向。

1.3 目的本文的主要目的是为读者提供关于电机油封失效原因的全面概述和解释，帮助读者更好地理解电机油封在电机工作中所扮演的重要角色。

通过了解导致油封失效的具体原因和可能产生的后果，读者能够采取针对性的措施来避免或解决这些问题。

此外，本文也将为进一步研究电机油封失效提供一些可行的研究方向。

2. 电机油封失效原因2.1 定义和背景介绍电机油封是一种用于密封电机内部零部件与外部环境之间的装置。

其主要功能是防止润滑油或冷却液从电机中泄漏，并阻挡外界灰尘、水气等有害物质进入电机内，以保护电机的正常运行。

然而，由于工作环境的恶劣条件和不可避免的磨损，电机油封可能会失效。

失效的油封可能导致润滑油泄漏、污染环境，甚至引发电机故障。

因此，了解电机油封失效原因对于提高电机使用寿命和减少故障率具有重要意义。

2.2 失效原因一首先，一种常见的导致电机油封失效的原因是磨损。

由于长时间的摩擦和振动，油封表面会逐渐磨损，并形成微小裂纹或缺陷。

这些缺陷可能使橡胶材料变硬，失去弹性，并且不能再有效地密封润滑油或冷却液。

其次，化学侵蚀也是导致油封失效的因素之一。

油封失效故障点分析古婷;孙建明【摘要】在变速箱密封系统中,油封的作用无可替代,但因其复杂的工况,油封的故障不可避免.文章介绍了一种油封失效分析思路,并从设计角度提出如何从设计上规避油封失效,旨在找出问题根本原因,降低故障发生.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】3页(P190-191,203)【关键词】油封;漏油;装配;加工;材料【作者】古婷;孙建明【作者单位】陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安 710119;陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】U472CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-190-03 油封作为一种高技术含量的密封零件，在汽车发动机、变速箱中被广泛应用。

由于其应用环境的复杂性和自身重要性，油封需要耐高低温、耐高压、耐特殊介质，适应高速、震动和满足汽车使用寿命。

因此其不可避免会出现多种失效模式，本文就骨架油封在变速箱上的应用为例，分析油封失效的故障点。

旨在为今后故障排查提供一种思路。

油封失效的统一表现为漏油，引起漏油的原因有以下几种：1）油封非正常磨损；2）油封偏磨；3）油封划伤、开裂；4）油封老化、变形；5）润滑脂涂抹太多，堵塞回油线。

a）尺寸要求：实物尺寸是否满足设计要求，包括公差及磨损量，磨损量需通过光学影像检测仪检测。

b）材料要求：材料性能是否满足设计要求，油封常用氟橡胶的材料性能指标包括：硬度、拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形、耐热老化、耐油等。

c）性能要求：油封能否满足整车使用要求，一般在设计时通过试验验证，试验包括高低温测试和寿命试验。

与油封配合的轴及油封座的精度都极大的影响着油封的使用性能，因此轴和油封座的精度需要严格控制。

a）轴尺寸经过检测值与设计值对比，确认轴加工是否满足设计要求。

b）油封座尺寸经过检测值与设计值对比，确认油封座加工是否满足设计要求。

橡胶密封件的失效分析橡胶密封件常见的失效原因主要有4种：设计错误、选材错误、密封件质量问题和使用不当。

1. 设计错误设计错误通常是由於设计人员对产品认识不足造成的。

比如对密封件承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放密封件的沟槽设计不合理等。

有限元分析(FEA)常常被用来辅助密封件的设计和失效分析。

我们曾为某美国客户做过一个密封件，该密封件以塑料为主体，局部包上橡胶。

客户在检测零件的过程中发现，塑料部分在测试时容易破裂，从而得出结论是：塑料件在二次成型时(即将橡胶包覆在塑料件上)被损坏了。

经我们分析後发现，塑料件都是在一个地方破裂的。

通过有限元分析，我们发现，塑料件的破损部位实际上是密封件受到最大应力的地方，此处应力已经远远超过塑料所能承受的。

如果在设计的时候客户就用有限元方法分析过该产品，不但可以避免类似的错误，还可以节省其时间和金钱。

当然，想要成功的分析预测橡胶密封件的性能，不但要有合适的有限元分析软件，还要有丰富的材料经验、建模经验和长期的数据积累。

2. 选材错误常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)、氟橡胶(FKM或者FPM)和氯丁橡胶(CR)等。

这些橡胶的特性各不相同，应用也不同。

选择材料要从多方面考虑，比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩永久变形和耐磨性等各种因素。

选材错误常常是因为设计人员对各种材料的性能不熟悉。

一个经验丰富的橡胶密封件供应商能一开始就指出选材的问题。

我们有个国内客户不喜欢正在使用的O圈，因为这个O圈很容易坏。

我们检查了更换下来的样品，发现样品表面有龟裂，纹路很像臭氧老化。

我们又询问了O圈的使用环境，发现周围有很多机械设备和电动马达。

这下答案就有了：电动马达的火花能产生臭氧，造成了局部小环境臭氧浓度较高；而客户所选材料为丁腈橡胶，不耐受臭氧。

为了验证结论，我们在实验室臭氧老化箱中做了测试，结果客户提供的新O圈表面也出现了类似的裂纹。

石油化工釜用机械密封的失效分析和对策【摘要】釜用机械密封发生失效的重要表现就是泄漏。

在现实操作中，根据泄漏情况对机械密封出现的泄漏原因进行分析。

本文主要分析了釜用机械密封失效概述，釜用机械密封出现的失效现象，密封失效的原因及采取的对策。

【关键词】釜用机械密封失效通常釜用机械密封属于内装式，对工作的研究分析造成了一些困难。

必须对机械密封产生的泄漏通道实行一般性分析。

1 釜用机械密封失效概述釜类反应设备中机械密封属于精密的零部件，按照统计的釜用机械密封资料说明，大概有半数釜维修的原因是机械密封。

运行半年之后的釜，发生机械密封失效的就有半数。

虽然这项统计并不是十分全面和准确，但是能够说明易损件的重要特征就是密封。

造成机械密封早期失效的原因比较多，因此，根据具体情况，认真分析失效出现的原因，并且采取积极措施，最终保证机械密封的稳定性。

2 釜用机械密封出现的失效现象2.1 摩擦端面产生的泄漏（1）端面缺乏平整性。

端面具有的粗糙度与平面度没有符合指定要求，或者是在使用之前已经遭遇了损害，因此出现了泄漏。

此时应当重新进行抛光研磨或者使用新的密封环。

通常情况下密封端面具有的平面度小于0.9μm。

（2）端面之间产生了异物。

没有完全清除污物，装配过程中没有充分清洗。

这时候需要将端面上的污物清除重新组织装配。

（3）错误安装。

安装设计尺寸不符合设计图纸要求，需要认真阅读安装说明及其图表，对安装具体尺寸重新进行调整；安装非补偿环需保持倾斜，假如安装压盖出现倾斜，应当重新进行安装。

与此同时检验密封环与压盖端面上各点之间距离是否保持一致，避免转销在密封环中的凹槽中，或者是否顶到底部凹槽。

总装过程中需均匀锁紧压盖螺钉。

2.2 密封圈补偿环位置出现的泄漏（1）辅助密封圈产生的质量问题，例如橡胶密封圈上的断面出现超差尺寸，压缩率没有达到规定要求，由此产生的质量问题包括：缩裂、过度修边、流痕等，需要替换合格产品。

（2）安装密封圈过程出现的损伤，例如安装v形圈时割伤了唇口，橡胶制件表面出现了划痕，这些都属于密封出现问题的具体原因。

油封常见失效原因分析及改善一、唇部泄漏（内径）失效项目失效模式失效起因建议措施轴表面唇部磨损大，在磨表面粗糙度超出标准值的修正轴的表面粗糙度符合标准值Ra=0.2~0.8μm。

粗糙度损面上有圆周方Ra=0.2~0.8μm，导致异常磨损。

过大向的条纹。

指定轴的表面粗糙度更换。

唇润滑不唇部磨损大，磨损润滑油不足，造成唇部干摩擦，产生补充润滑油至指定量再旋转。

部足面失去光泽。

异常磨损。

磨内压大唇部磨损大，有凹压力超出油封设计值。

改用耐压型油封。

损槽。

设通气孔使成为不带压力的结构。

异物卡唇部磨损大，有条泥沙与灰尘附着在轴与油封唇部，造装配时轴与油封上不要沾染上泥沙与灰尘。

咬纹和凹槽。

成唇部卡咬。

装配环境恶劣时，在油封上加上防尘唇的设计。

润滑不唇部光滑、有光润滑油不足，造成唇部干摩擦，产生泽，唇部硬化表面补充润滑油至指定量再旋转。

足异常磨损。

发生龟裂。

唇唇部光滑、有光部异常高温度超出油封设计值。

改用耐热性良好的橡胶材料。

泽，唇部硬化表面硬温发生龟裂。

唇部温升超出橡胶的耐热极限。

避免唇部温升过高。

化唇部接触面宽大、改用耐压油封。

内压大有光泽，唇部硬化压力超出油封设计值。

设通气孔使成为不带压力的结构。

表面发生龟裂。

装配尺寸太小，勉强安装，造成油封使用适合尺寸的装配孔。

唇倾斜。

倾斜安唇部与轴接触宽部装配孔未倒角，勉强安装，造成油封装度不均匀对称。

将装配孔倒角，尺寸适当偏倾斜。

磨没有适当的装配工装。

选用合适的装配工装损安装偏唇部与轴接触宽轴与装配孔的中心在移位的状况下提高轴与装配孔的通信度。

心度不均匀对称。

安装及运转。

唇唇部材改用适当的润滑油部润滑油与橡胶不适合，造成唇部膨料不适唇部膨胀、软化软胀、软化。

改用适当的橡胶材料合化油组装不在组装时压坏唇部而使腰部产生龟使轴与装配孔同心，注意装配。

封良裂。

腰油封腰部有龟裂改用耐压型油封。

部内压大压力超出油封设计值。

破设通气孔使成为不带压力的结构。

损轴倒角轴端倒角尺寸及角度不正确，使唇部使倒角尺寸与角度适合，组装时在倒角处涂上润滑唇不良在轴端卡住，造成损伤。

a）条纹破损b）凹槽破损图1　油封唇口微观的条纹和凹槽破损图2　油封唇口偏磨油封唇口偏磨现象主要有三方面原因：一是零部件精度，二是压装过程，三是后驱动桥变形。

1）零部件精度方面，一是受油封孔与轴承孔同轴度不良影响，旋转轴偏离油封孔中心导致偏磨；二是油封孔孔径尺寸偏小，造成油封变形引起偏磨。

2）压装过程中，因油封压入速度过快且保压时间不足、油封非垂直压入导致油封唇口等，导致偏磨现象产生。

3）驱动桥变形主要由于超载造成，导致后驱动桥半轴油封偏磨。

后驱动桥油封失效整改措施1.油封唇口卡咬失效模式整改1）装配过程增加防护。

安装主齿油封时，在主齿花键上安装主齿花键保护套，主齿油封安装后取下。

半轴油封安装，同样在半轴花键上安装保护套，安装完成后取下。

2）装配过程增加吸尘。

在主减速器总成与后驱动桥桥壳合装前，对后驱动桥桥壳内部进行吸尘处理，以降低桥壳内部杂质含量。

3）优化后驱动桥桥壳内阻油环结构，减小车辆在行驶过程中油内杂质对油封造成损坏的风险。

2.油封唇口偏磨失效模式整改1）零部件精度管控。

使用气动量仪精准测量轴承孔与油封孔同轴度（≤0.03mm）以及孔径尺寸，并要求定期进行Cpk过程能力研究。

2）配置专用油封压装设备。

由于人工压装油封无法准确控制油封压入的速度、角度以及保压时间，所以配备专用油封压机对这些作业参数进行限定，以保证油封压装过程的一致性。

3）增加后驱动桥设计载荷储备系数：由单列轴承调整为双列轴承，加厚后驱动桥桥壳管壁厚度。

3.油封唇口过度磨损失效模式整改1）油封厂在进入合格供应商体系前，重点进行过度磨损图3 油封唇口过度磨损磨损宽度0.2mm 磨损宽度1.4mm表1　三叉节改进状态应力汇总状态L1/mmL2/mmR/mm最大等效应力值/MPa备注现状15.614.63836改进方案一16.415.44687应力降低17.8%质量增加1.1%改进方案二15.614.62874应力增加4.5%质量增加14.6%改进方案三16.415.43689应力降低17.5%质量增加15.8%图8　三叉节壁厚加厚1mm同时轴颈加强后的应力分布）耦合件表面粗糙度改善区域：主齿杆部与油封配合的区域，半轴杆部与油封配合的区域。

机械中油封的失效和对策管荣根　顾　玲(扬州大学工学院机械工程系,扬州,225009)摘　要　探讨了油封的密封机理、失效和对策.为密封的正确设计和使用提供了实用性依据.关键词　油封;失效;对策中图法分类号　T H 117机械设备能否正常运转,其性能可否良好发挥,是与密封结构的设计、密封元件密封性能的好坏息息相关的.如果密封失效,那么工作介质或润滑液的泄漏所造成的损失是十分惊人的.既影响机器的摩擦、磨损与功率消耗,缩短机器的工作寿命,也会因泄漏而引起污油横溢,腐蚀设备和工作环境.更严重的还会因此而失火爆炸,引发人身、设备的安全事故.开展对密封技术的研究已是当前技术工作中的重点攻关项目之一,对密封的新结构、新材料、新工艺的研究和设计,已成为满足现代化建设中各个技术领域发展的迫切需要.油封因其结构简单、紧凑,性能可靠,有广泛的适应性,而成为最常用的密封件之一.为此,我们以油封的研究成果为基础,作一些分析和探讨.1　密封机理首先,从油封的密封机理入手,研究有关密封性能的各影响因素,分析它们之间的内在联系、变化规律和失效原因,为采取相应的对策,提供足够的依据.研究成果表明[1～3],不同的密封,从本质上说,其工作机理是各不相同的.因而不能用统一的力学模型加以描述.迄今为止,对密封机理的探索和解释存在着许多学派.就油封而言,其中比较有说服力、并经实验证实的,是Horve L 等人研究并提出的“泵汲”效应模型理论.该理论认为:被密封液体的表面张力有助于防止泄漏,可保证密封系统中接触区的油液膜处于混合润滑状态下工作,其密封是通过油封的“泵汲”实现的.这种泵汲能力是由轴和油封唇部所形成的径向力及轴向擦拭作用而产生.换言之,油封的密封机理,是由轴上的油封唇部,在轴的运转过程中不断地将油液从大气侧泵汲到油侧.这一理论经Muller 实验证实[2]:一个已有泄漏的油封,将它反装,则成为一个良好的泵汲密封.图1所示为装在轴上油封的几何形状和泵汲密封示意图.油封装到轴上后,因过盈量而产生径向力,改变了唇部几何形状,并使大气侧的角度 减小,油侧的角度 增大.油封与轴的接触宽度,即密封作用宽度为D .D 的磨损变化是随工作条件(包括轴的加工精度、表面状况和轴的转速,以及润滑油液的粘度、洁度和温升等)和油封的结构、材料、过盈量不同而变化的.由图可见:D =A +B式中A 为大气侧密封接触宽度,mm,A =D tg tg +tg ;B 为油侧密封接触宽度,mm,B =D tg tg +tg.基于上述泵汲机理,油封随轴的运转过程中,会产生一个把油回送到油侧的速度v 进,和一个把油泄送至大气侧的速度v 出.只要使v 进>v 出,则不发生泄漏,而v 进=P r h 26 D2tg +tg tg ;v 出=P r h 26 D 2tg +tg tg ,式中P r 为径向力,N;h 为油膜厚度,mm ; 为油液粘度,N s -1 mm -2.比较两式可见,在假设其他条件稳定不变的情况下,理论上只要 > ,则可使v 进>v 出,从而使密收稿日期第2卷第1期扬州大学学报 自然科学版V ol.2N o.11999年2月JOU RNAL OF YANGZHOU UNIVERSITY NAT URAL SCIENCE EDIT ION F eb.1999封可靠而不泄漏.2　失效分析和对策事实上,油封的工作条件和环境条件是复杂而多变的,它的失效也是诸多因素和它们的交互作用所致.下面逐一加以分析.2.1　轴的表面粗糙度及有关技术要求轴的表面与油封唇部间应有适量的油膜,以达到混合润滑状态.因此,必须选择合适的轴表面粗糙度.若粗糙度过大,油膜厚度大,易泄漏,而使唇部磨损加剧;若过小,则油膜难以形成,滑动面易皲裂,导致密封性能不稳定.图2所示为采用磨和砂光两种工艺方法、轴与油封间处于干摩擦和有润滑油两种不同工况下,以不同的轴表面粗造度作试验所获得的油封磨损宽度与轴表面粗糙度之关系曲线.由图可见,在干摩擦工况下的磨损宽度明显要大于润滑工况,特别是当R a <0.15 m 的小粗糙度下,油封的磨损将急剧增大,以致很快导致报废.为保证有合适的油膜,一般轴的表面粗造度宜在0.15～0.4 m 内选取.除了轴的表面粗糙度的合理选取外,还应对轴的尺寸和形状公差提出相应的要求.由于存在着加工、安装误差,将会产生轴的不圆度和动态偏心,它们都将影响到油封使用中的密封效果.图3所示的试验结果表明:轴的不圆度和动态偏心所出现的泄漏率与轴的转速有极大的关系.动态偏心所引起的泄漏,大大高于不圆度所引起的泄漏.在一定转速范围内,动态偏心将使泄漏量迅速增大,偏离这一转速范围则又迅速下降.图1　轴上油封几何形状和泵汲示意图　图2　油封唇部磨损宽度与轴表面粗糙度关系图中实线为润滑工况;虚线为干摩擦工况2.2　轴的转速轴的转速是密封系统设计或密封元件选用的依据之一.它不仅影响到油封的泄漏,而且由于转速的改变,将引起温升、动载等变化,显著影响到油封的工作寿命.图4所示为油液温度保持在120℃时轴转速对密封寿命的影响曲线.2.3　润滑油量实验验证,在轴与油封滑动面间供给适量的润滑油,就能减少油封唇部的磨损,确保良好的密封性能.图5所示,是油封唇部单位磨损与润滑油量间的关系曲线.这是在轴径d =40m m 、轴转速n =1500r min -1,当轴的表面粗糙度分别为R a =0.8、3、18 m 时,逐次加入润滑油,运转5m in 所获得的试验曲线.图中粗实线、虚线和点划线分别对应于轴表面粗糙为0.8、3和18 m 的试验曲线.图中还显示:在一定的轴表面粗糙度下,存在着一个使油封磨损的最大的相应的供油量值;表面粗糙度越大,则最大磨损也越大;不论何种粗糙度下,都有一个使磨损为最小的供油量.在大量试验所础上,运用统计规律可得出使油封磨损量最小的最少润滑油量为:Q min =0.d 为轴径,mm ;n 为轴转速,r min -1.因加工、安装和工作条件的千变万化,为保证油封的工作可靠性,实际提供的油量宜大于最少供油量Q min .76扬州大学学报 自然科学版第2卷图3　轴的不圆度和动态偏心下的泄漏率1.轴的动态偏心0.8mm;2.轴的不圆度0.8mm 图4　轴转速对密封寿命的影响　图5　油封唇部单位磨损与润滑油量的关系　2.4　润滑油的清洁度如果油液不洁,或由于机械对偶件在运转中产生的磨损粉末和切屑粉末,以及外部侵入的灰尘,进入润滑油中,将使油质变坏,形成油泥和固态杂质,引起油封唇口与轴表面划伤,从而导致油封的急剧磨损.据资料报道,国外学者做过试验,用粒径不同的几种白刚玉粉(Al 2O 3),取其1%的重量混入润滑油中,观察各粒径的粉末对油封唇口和轴的磨损程度.结果发现:粒径为d =0.3 m 的粉末对油封唇口和轴的磨损最为严重.经分析认为,通常情况下,使用油封时的平均油膜厚度为0.1～0.5 m ,粒径大于该平均油膜厚度的杂质,进不了滑动面;而粒径小于该平均油膜厚度的小微粒杂质,则可在滑动面间自由流动.只有当粒径大小与平均油膜厚度大致相当的杂质进入润滑油时,才会发生剧烈磨损的情况.鉴于油液的清洁度至关重要,因此,不论是在安装或维修,发现脏物,或发现油封的金属骨架、弹簧卡圈生锈,都应及时清除或更换.产品在试运转检验后,也应更换新油.使用一段时间后的老化油液,因化学反应会腐蚀油封,产生的硬质氧化物颗粒更会使滑动面发生严重的磨粒磨损,因此,必须定期更换油液.2.5　润滑油的粘度和橡胶材料润滑油粘度的高低,在一定程度上反映了润滑油的油性.我们知道,润滑油一般是由基油和添加剂等组成.由于油封上橡胶与不同油液的亲和性不同,因而会出现橡胶的膨胀或收缩[4～6].若油封唇部收缩过大,必然使密封部位过盈量减少,不能达到泵汲能力,不能形成所需要的油膜,而造成泄漏.若膨胀量过大,唇部变形过大,其硬度、强度和延伸率均降低(即唇部“软化”)后,唇部极易磨损,无法进行泵汲密封.实践证明,氟橡胶几乎适用于各种润滑油、燃料油;硅橡胶则不适于低苯胶点的矿物油和含极压添加剂的油液,丁睛橡胶的耐油性虽好,但不适用于磷酸酯系液压油及含极压添加剂的齿轮油.应当说,油封唇部橡胶有适度的膨胀量也是许可的.因为这种膨胀量,一方面可补偿油封的永久性变形和磨损,以提高密封性;另一方面,橡胶膨胀后可吸附一定量的润滑油液,从而加强了唇部与轴的自身润滑效果,提高了油封的工作寿命.2.6　工作压力和温升油封与轴在运转过程中会产生工作压力.一般,旋转轴油封的压力为0.4～0.7MPa .当工作压力大于耐压力时,易使油封唇部变形,对轴产生过大的径向力,油封中间发生凹陷,从而增大了接触宽度.实验表明,当压力从零增大到0.1MPa 时,其接触宽度将是压力为零时的4倍[7].压力作用下接触宽度的增加,使摩擦力矩增加,也使磨损加剧、温升提高,从而影响到油封的使用寿命.图6表明,随着油液温度的增加,其密封寿命将急剧下降,温度每增加10℃,密封寿命缩短约1/3.当密封使用的工作压力超过耐压值时,必须采用耐压油封或高压油封.这些油封的特点是:唇部77第1期管荣根等:机械中油封的失效和对策图6　油液温度对密封寿命的影响刚度大,耐磨性和抗变形能力强,即便是在大的工作压力作用下,接触宽度和力矩的增量也不显著.2.7　油封的安装安装时,必须保证油封唇口部端面垂直于轴的中心线,否则产生的偏移会造成唇口单边的局部磨损,不能形成泵汲.通常,与油封配用的轴,在自身加工完后有时在圆柱面上会留下加工网纹.这种网纹相对于轴中心线成某一角度,即在外表面形成螺旋线状.在油封安装时尤应注意这种“螺旋密封”问题,因为这时的油封就具有方向性[8].即是说,当轴在某一旋转方向时,油封能起到密封作用,而轴作反向旋转时,油封就会泄漏.如前所述,适当的过盈量有利于泵汲作用,除了考虑到橡胶的膨胀出现唇部的过盈量以外,安装时也须预置适宜的过盈量,一是可以产生径向压力,创造泵汲条件;二是能适应轴因偏心所产生的振动.但须注意,过盈量过大不利于散热,因为油封唇下的温升与过盈量基本是成比例增加的[9].今天,从工程角度看,一个小小的油封所具有的密封性、可靠性的重要性,往往比许多复杂的零部件还重要得多.可以这么说,一种机器的密封技术和水平,往往能成为该产品技术水平的重要标志,特别是许多涉及危险物质、尖端领域,或超高参数的生产过程(如航天和地下深层采掘技术等)的实现,常常是以密封技术的某种新突破为前提的.然而,许多情况下要立即或完美地解决密封系统和密封元件问题,也是非常棘手,甚至是难以解决的.因为存在着许多相互矛盾的制约因素和复杂情况,涉及到多门学科的相关知识.但我们坚信,随着科学的发展和技术的进步,计算机模拟仿真、优化设计和有限元分析等先进的设计方法的运用,性能更完善,工作更可靠的油封等密封技术和产品,必将不断地推陈出新,以满足各行各业的需要.3　参考文献1　[美]Hor ve L 著.径向油封的密封机理.窦文兰等译.北京:机械工业出版社,1991.78～822　刘令勋,刘　英.动态密封设计技术.北京:中国标准出版社,1993.132～1703　奚　翠.密封装置设计基础.合肥:安徽科学技术出版社,1987.304～3214　陈戈平.关于橡胶密封件失效的探讨.工程机械,1997,(7):265　沈锡华.密封材料手册.北京:中国石油出版社,1991.68～726　李继和.机械密封技术.北京:化学工业出版社,1988.112～1407　赵克定.液压油与合成橡胶密封件的相容性.润滑与密封,1989,(1):248　[英]活林R H 著.密封件与密封手册.宋学义等译.北京:国防工业出版社,1990.128～1569　内野一男.轴用油封设计注意事项.机械设计,1986,(7):34FAILURE AND COUNTERMEASURES ONTHE OIL SEAL IN MACHINERYGuan Ronggen Gu Ling(Dept of M ech E ngi n Coll,Yangzhou Univ,Yangzhou,225009)Abstract The paper discusses mechanism of sealing and the coutermeasures of failure of oil seal,provided acturl basic for rig ht desighing and using of seal.Keywords oil seal ;failure ;counter -m easure (本文责任编辑　晓　文)78扬州大学学报 自然科学版第2卷。

密封失效分析简介密封性能分析和诊断密封失效原因的能力对发展同客户的供货关系至关重要。

不仅能诊断密封失效的类型，而且能够对防止密封在将来失效的解决方案进行评估，值得一提的是，本培训课程介绍了在各种工业中发生的常见的密封失效。

因此在本册中列出的原理可适用于所有的机械密封设计/生产商。

密封失效的分析下一部分说明了失效的主要原因及如何诊断密封失效。

在这之后列出了密封失效逻辑树，这是确定失效原因的最好的方法。

典型的失效起因：1.有关密封规格的数据不够详细2.购买和供应次标准的材料3.生产上的缺陷4.设计上的缺陷5.缺少培训/技能比如，如果由于客户提供了错误化学数据而导致碳化钨密封环失效，那么失效的根源在于第1点。

如果密封被安装不协调，那么原因在于第5点，倘若它不是普通的失效就可能是由第4点引起的失效，。

失效的诊断检查和诊断机械密封失效的最重要的一点是每次都要采用相同的调查步骤。

调查最好应该由一个小组进行，从而保持调查的一致性并且能迅速提高所需的技能。

密封检查主要的考虑因素在进行密封分析前，必须先考虑很多关键的因素，如有可能必须获取下列有关的信息：密封的历史记录▪序列号和Z或Y编号，如果有的话▪密封尺寸和型号▪密封环组合▪橡胶圈组合▪金属部件，如特殊金属部件▪密封的总体状况4产品介质▪产品介质（如果只是一个专利名称，则提供尽可能多的有关其特殊性质的信息）▪产品压力▪填料箱温度▪填料箱压力运作条件·泵的情况（轴的补偿、震动情况，泵是否出现机械性故障等）·密封运作的时间长度，包括从第一次发现失效后，密封已经保持工作了多少时间·速度·工作常量和循环作业（包括温度范围）·是否有规律地隔断时间地对系统进行清洁，如果是的话，请提供处理的详细资料·密封是否和其它的密封配合工作？如同竞争密封产品一前一后地运作·垂直或水平安装·室内/室外安全性的考虑（COSHH数据表单）/MSDS·产品的腐蚀性能·密封尖锐边等方面的情况·产品的毒性系统的考虑·隔离系统规格·隔离系统压力（双端面密封）·隔离液介质·冲洗的类型（一般是对单端面密封而言）密封失效信息·密封哪一部分出现泄漏和泄漏的程度·任何其它有帮助的相关信息用来做初步诊断的上述信息提供的越多，那么正确地判定失效类型的机率就越大，因此也就能更好地解决潜在的密封性能问题。

工程机械传动系统油封密封失效分析及改进摘要：大多数传动系统都在冲击和可变负载条件下运行。

良好的润滑条件是传动系统可靠运行的重要保证，需要可靠的密封措施来保证系统的润滑。

由于工程机械通常必须在水、灰尘或泥的条件下工作，因此密封失效很常见，导致系统润滑油泄漏和油不足，可能导致轴承、齿轮等零件严重磨损或损坏并且会给用户带来损失和不便。

针对这种情况，为了提高工程机械运行的可靠性，分析了传动系统油封失效的原因，提出了改进措施。

关键词：工程机械；传动系统；油封密封；失效；改进措施；前言工程机械主要用于施工工地和其他现场施工条件。

大多数传动系统都在冲击和可变负载条件下运行。

良好的润滑条件是传动系统可靠运行的重要保证，需要可靠的密封措施来保证系统的润滑。

由于工程机械通常必须在水、灰尘或泥的条件下工作，因此密封失效很常见，导致润滑油泄漏和油不足，从而导致轴承、齿轮等零件严重磨损或损坏并给用户带来损失和不便。

因此，为了提高工程机械运行的可靠性，文章分析了传动系统油封失效的原因，提出了改进措施。

一、油封失效原因及分析1.油封密封原理密封性原理是油封通过弹簧或橡胶本体对唇口和轴接触表面施加压力，而橡胶的弹性变形使唇口与轴保持密切接触，以达到密封性目标。

在操作过程中，在唇口和轴之间形成连续油膜，以达到密封目标。

判断油封是否运转良好的标准是唇口与油封轴之间有良好的润滑和正常摩擦，必须保持良好的密封状态。

2.油封失效过程油封失效的主要后果是漏油。

普通工程机械油封失效的主要原因是油封唇与轴之间存在颗粒。

这些颗粒的长期存在及其研磨破坏了润滑油膜，它们之间的润滑效果相对较低，摩擦效果相对较高。

润滑油的润滑和冷却效果逐渐损失，随着油封继续工作，颗粒磨损加剧，导致油封唇口温度升高。

受高温对橡胶材料碳化和颗粒磨损的影响，油封磨损过程是渐进和不可逆的。

3.油封失效分析工程机械工作环境中的灰尘很大，工作环境中的灰尘通过密封室的进气口或进气管进入工作室内，污染物可能导致润滑作用效率低下。

各种密封方式的失效原因全解防止工作介质从泵内泄漏出来或者防止外界杂质或空气侵入到泵内部的装置或措施称为密封，被密封的介质一般为液体、气体或粉尘。

泵的密封装置主要分两类：一类为静密封，一类为动密封。

静密封通常有垫片密封、O型圈密封、螺纹密封等型式。

动密封则主要有软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动力密封和机械密封等。

造成泄漏的原因主要有两个方面：一是密封面上有间隙。

二是密封部位两侧存在压力差，消除或减小任何一个因素都可以阻止或减小泄漏，达到密封的目的。

泵的设计压力和使用压力是客观存在不能减小，所以泵的密封该解决的是消除或减小密封面之间的间隙。

这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。

机械密封机械密封是现代泵轴封的主要方法，虽然利用它实现完全不泄漏不大容易，但是达到微小的，令人完全可以接受的泄漏量却是完全可能的。

但在泵的运行中却经常出现令人尴尬的局面，那么机械密封失效的原因是什么呢?1、械密封的材质选择不合适。

机械密封的材质与所输送的介质不相匹配。

在工作时，密封元件很快被腐蚀，溶解或磨损，因而失去密封能力。

所以根据输送介质的性质而选择机械密封的材质是保证其密封功能和正常寿命的先决条件。

2、机械密封的冲洗状况不符合设计要求。

在输送易结晶或有细小颗粒的介质时，必须有一定压力和一定流量的冲洗液进行冲洗，否则其结晶体或者微粒会加速密封副的磨损，以及影响密封副磨损后的自动补偿而发生泄漏。

所以根据输送介质的性质不仅要配置相应的冲洗管路，更要安装有监控和调节功能的仪表和装置，保证冲洗液的压力和流量满足设计要求，才能维持机封的正常工作，这一点往往被用户所忽视。

3、每种机械密封所能承受的压力是有限度的，由于对密封腔内的压力测算不准，造成密封腔内的压力超过了机械密封所能承受的压力而产生泄漏，也是常见的密封失效原因之一。

4、机械密封的工作温度不能超过其规定值。

在有冷却管路的设计中，往往由于冷却介质的流量不足而使冷却效果降低；在没有冷却管路的设计中，密封腔内经常由于窝存空气而造成机械密封处于干磨擦状态。

机械密封从失效形式分析故障原因每天 13:20，干货知识与你准时相约！一起来！每天进步一点点，加油！通过对失效原因的分析，可以提高应用机械密封的技术水平。

结构设计上的改进，在很大程度上是源于故障分析。

对分析故障要做到尽可能确切，有时需要花费时间，甚至需要使用专门的测试技术。

一、密封失效分析的原则和方法对每一套机械密封，无论以何种原因失效，都应进行详细的分析研究，并记录有关数据。

密封件损坏后，不能局限于从被损件上查找失效原因。

还应将拆卸下来的机械密封妥善地收集，清洗干净；按静止和转动两部分分别放置，贴上标签，以备检查和记录。

检查程序是：首先，弄清受损伤的密封件对密封性能的影响，然后依次对密封环、传动件、加载弹性元件、辅助密封圈、防转机构、紧固螺钉等仔细检查磨损痕迹。

对附属件、如压盖、轴套、密封腔体以及密封系统等也应进行全面的检查。

此外，还要了解设备的操作条件，以及以往密封失效的情况。

在此基础上，进行综合分析，就会找出产生失效的根本原因。

二、根据磨损痕迹分析故障原因磨损痕迹可以反映运动件的运动情况和磨损情况。

每一个磨损痕迹都可以为故障分析提供有用线索。

例如，摩擦副磨损痕迹均匀正常，各零件的配合良好，这就说明机器具有良好的同轴度。

如果密封端面仍发生泄漏，就可能不是由密封本身问题引起的。

例如，金属波纹管机械密封的端面磨损痕迹均匀正常，泄漏量为常数，这就意味着泄漏不是发生在两端面之间，有可能发生在其他部位上，如固定波纹管的静密封处等。

当端面出现过宽的磨损，表明机器的同轴度很差。

转轴每转一圈密封件都要作轴向位移和径向摆动，显然在每一次转动中，密封端面都趋向于产生轻微的分离和泄漏。

以离心泵为例，造成过宽的磨损的原因大致有：联轴器不对中、泵轴弯曲、泵轴偏斜、轴的精度低、管线张力过大、振动等。

引起振动的原因还有气穴、喘振、水锤冲击、介质流动不平衡等。

但以联轴器对中不良，轴承运转精度差引起振动的情况居多。

安装联轴器时，应测量两轴中心线位置精度，通常是用百分表和塞尺进行测量，两联轴器外圆的偏差和端面间隙的偏差测量数值需控制在表12-1所示的范围内。

10吨级后驱动桥轮边油封失效模式的分析及研究摘要：某汽车公司的10吨级后驱动桥轮边油封失效故障频繁，每次售后的处理方法都是采用的更换新的油封，但具体的失效原因没有分析清楚，没有针对性去制定失效故障频繁出现的措施，造成使用顾客的抱怨，影响了公司的形象。

为消除负面影响，成立了攻关项目组对轮边油封进行质量改进。

本文根据售后服务质量的反馈信息，运用鱼刺图法分析了10吨级轮边油封失效质量问题的原因，并制定相应的改进措施。

关键词：轮边油封失效模式鱼刺图法根据某汽车生产公司对一年的售后故障反馈信息进行统计，10吨级后驱动桥一年轮边油封失效故障频次高达74起，故障频次率排后驱动桥售后失效故障第一位。

本文主要重点介绍运用鱼刺图法对10吨后驱动桥轮边油封失效故障信息进行头脑风暴法分析，分析造成故障失效的原因，对分析得出的主要原因制定相应的改进措施。

分析方法和结果将对改进产品设计与制造具有一定的指导意义。

1 产品结构介绍轮边油封安装位置在轮边半轴和套管之间。

轮边油封的外圆和套管内孔为过盈配合。

从结构上看，轮边油封的材料和结构对密封性能起着很关键的作用。

2 售后数据分析2.1 轮边油封故障失效原因分类有两部分：油封质量原因造成失效故障占80%，其他失效故障原因占20%轮边油封起着密封作用。

如果轮边油封失效会造成轴承润滑脂和齿轮油搅合在一起，长时间运转，温度也不断的升高，润滑脂变稀，造成润滑脂随着齿轮油流出，影响了轴承使用寿命。

对74例轮边油封售后故障失效数据进行了整理和分析，轮边油封质量的原因造成失效故障占80%，常规客车要求在2500-3500之间强制保养，80%里面存在强制保养过程中装配和拆卸半轴时，导致轮边油封唇口破坏，导致失效故障。

其中从数据可以看出，在行驶里程较短内就造成了轮边油封失效的故障，且失效件行驶里程集中在2000-10000公里之间。

而对于生产情况的分析中，发现各月生产的轮边油封都有失效故障。

对于生产中影响失效故障的原因因素进行完善后，再从使用中的汽车质量的评价结果来查看是否得到了很好的改善。

探讨石油化工生产常用机械密封形式与失效原因分析摘要:在连续运转的石油化工生产中,特别是在冰系加工车间,再其生产过程中常会产生一些有害流体,为了避免流体外流,常会将其封装在装置中。

然而其毕竟会有从装置中流出的时候,不仅浪费资源、污染环境,同时也会爆炸甚至给人们的生命财产安全带来一定损失。

机械封装装置凭借其独特的优势在石油化工生产中广泛的应用。

本文主要从机械密封概念及特点、石油化工生产中比较常见的机械密封形式、对石油化工生产中机械密封失效原因进行分析等方面出发,对石油化工生产常用机械密封形式与失效原因进行相应探讨。

关键词:石油化工生产机械密封形式失效原因机械密封装置作为旋转装置的一部分,其对整个机械运转十分重要。

石油化工在生产过程中,会不可避免的出现流体泄露现象,而流体泄露不仅会周围影响环境,严重时会产生爆炸,给人们生命财产安全带来安全隐患。

在这种情况下,就应该对机械进行加密,以便更好的降低动力轴和壳体间的泄露,进而降低机械能耗并延长使用寿命。

然而机械在运转过程中,常会出现密封失效。

为了保证机械密封更好的发挥其作用,就应该对影响机械密封形式失效原因进行分析。

如何更好的对石油化工生产常用机械密封形式和实效原因进行分析,已经成为石油化工生产企业值得思索的事情。

1 机械密封概念及特点所谓机械密封就是一种对流体旋转机械进行封装的轴封装置。

事实上其也可以被称作断面密封,其在实际应用过程中,必须有一对以上垂直于旋转轴线的端面,这种端面在流体压力和补偿机械外弹力的作用,其会使密封得到有效的配合,同时也会与另一端保持一种相对滑动的状态,进而防止流体泄露。

机械密封之所以在泵、压缩机设备中广泛使用,是因为其具有泄露性小、密封可靠、摩擦功耗低、使用周期长和对轴磨损小等优势,能更好的满足不同工况需求。

2 石油化工生产中比较常见的机械密封形式石油化工生产中比较常见的机械密封形式主要有接触式轴向端面机械密封和非接触式可控间隙密封。