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润滑系统相关部件失效引起的润滑失效

一、密封失效

  被密封的介质通过密封部件造成从密封系统中泄露出介质量超标,或者密封系统的压力降低的值超标,或者加入到密封系统的阻塞流体或缓冲流体(如双端面机机械密封的封液)的量超标就可以认为是密封失效。密封失效的原因有很多,但总而言之可以归纳为以下四个方面:

  1、产品结构不合理

  属于这类问题的有密封方式选择错误、密封件形状及材料选择错误、参数设计错误、密封支持面或接触面设计错误等。

  2、加工装配质量差

  加工方面主要表现在:密封件尺寸精度超差、粗糙度超差,引起密封部位偏心、拉伤、压不紧或压得过紧;安装孔口没有倒角与去毛刺,引起密封件在安装时被剪切与划伤;零件机械加工质量差,引起砂眼与裂缝、表面不平、油路串通等。在装配方面,引起密封失效的原因是:装配环境不清洁,将杂质带进密封部位;野蛮装配破坏密封件;没有安装在正确位置上,使密封件压坏;安装的精度不足引起偏心,一边紧一边松;管接头没有上密封胶,阀类件少上螺钉;将密封件密封方向装反等。

  3、密封件质量不好或选用不当

  属于这类问题的有:密封件外观质量差,表面粗糙尺寸与形状误差大,旋转轴唇形密封圈弹簧尺寸误差大,可能造成松动;密封材料的耐油性能差,老化速度快,保存期短,压缩后产生变形。

  4、使用不当

  这类问题主要表现在:工作条件恶劣(高温、高速、高压),引起密封件老化过速,失去弹性,产生泄露;维护保养不及时、不彻底,该换的密封件未换;压力调得过高,液压冲击太大,将管接头振松;错用了密封,如截面、直径及密封方式错误等。

二、过滤器失效

  润滑油过滤效果得好坏也直接关系到设备得润滑磨损状态,要保证过滤效果,就需要对过滤器进行保养维护。一般来讲,需要定期清洗滤芯,当滤芯损坏时要及时更换,保证滤器正常工作。如果滤器保养不及时,或者因油品质量差、氧化严重、进水等原因使滤器堵塞后,滤芯就会承受很大得压差,在启动时受到的冲击压力更大,一旦超过承受能力就会发生压扁,导致滤器失效。滤器失效则会导致污染物直接进入摩擦副,加速零部件磨损,引发设备故障。

  例如,某风电公司作为风电机组的投入运营商,一直以来非常重视风力发电机组的运行安全,尤其是风电机组关键齿轮箱部件的油液监测。近期根据现场反映,使用某国外品牌的风机齿轮油后,部分风机并网后短期内出现齿轮箱滤芯堵塞情况。为了深层次分析滤芯堵塞的原因,以便指导风机齿轮箱的运行维护,更好的监控风机齿轮箱的润滑状态,委托检测机构检测滤芯堵塞的研究与分析工作。

  红外分析堵塞源发现,滤芯外层表面的纤维状物质主要成分为纤维棉。根据棉纤维浸油形态分析,纤维来自齿轮箱润滑系统内部:调研表面,纤维为厂家齿轮箱初装换油时采用了淡蓝色毛巾擦拭齿轮箱残留引起。可见,齿轮箱油系统中出现此类残留棉纤维是导致过滤器快速堵塞的主要原因。

  滤网表面的红色颗粒通过显微镜观察,其主要含有聚苯乙烯、硝酸纤维素酯以及有机酸酯类化合物,为有机物混合物。调研表面,该红色颗粒来自齿轮箱内端面密封胶(粉红色),这是造成滤芯堵塞的次要原因;但对于齿轮箱润滑系统只出现红色颗粒污染的情况下,该因素又是导致滤芯堵塞的主要原因。

  拆开滤芯,对滤纸上的不溶物进行测试,发现其主要成分为胶质、油泥等油品氧化产物, 这也是造成滤芯堵塞的原因,但这些物质生成速度较慢。

  基于上述滤芯失效分析,建议该风场:

  1、对风场齿轮箱有棉纤维污染的油系统,换油时应彻底清洁齿轮箱,更换滤芯,避免采用纤维类物质物质清洁油箱。

  2、对风场齿轮箱有红色颗粒污染的油系统,现场应及时做好油路系统清洁、更换滤芯,并做好定期外循环过滤,避免此类齿轮箱端面密封胶持续污染油品;

  3、根据现场维保计划,一方面做好在用油的定期监测;另一方面做好齿轮箱在用油定期的外循环过滤,这不仅能延长齿轮油寿命、防止在线滤芯堵塞,而且能很好地提高齿轮箱润滑可靠性,防止齿面异常磨损。

三、油温控失效

  机械润滑系统有地油温控制是保障机组安全运行地重要因素,油温控系统包括升温加热器和高温冷却器。油温过高和过低都不利于机器的润滑。

  油系统冷却器在润滑系统中起着良好的油温控制效果,并且在不同机组中分别采用水冷式和风冷式。如果因冷却系统设计不佳、腐蚀等因素导致油温达不到机器的要求或冷却介质污染油品,将导致润滑部件的磨损异常。

  机器油系统需要在一定的油温下才能正常开机,但由于环境温度的影响,初始油温往往很低,这就需要启动油箱中的外循环油泵和加热器,辅助润滑油的升温,从而让机器正常启动。需要注意的是,升温润滑系统需要先开油泵,否则就会出现加热器只是给局部润滑油加热,导致加热管附近接触区域温度过高而结焦或碳化。当然,加热器质量问题也会引发该异常现象。 

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