汽车油封失效分析.ppt

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1、中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER汽车油封失效分析及解决办法汽车油封失效分析及解决办法1中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER失效：失效：油封密封唇口部位（内周）泄漏油封密封唇口部位（内周）泄漏油封配合部位泄漏（外周）油封配合部位泄漏（外周）原因：原因：油封本身失效油封本身失效配合不良配合不良装配原因装配原因环境超常环境超常其他因素其他因素密封形式：密封形式：旋转、往复、静止旋转、往复、静止影响因素：影响

2、因素：温度、速度、压力、介质、环境、行程温度、速度、压力、介质、环境、行程2中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER一、材料的应用氟橡胶（氟橡胶（FKM）发动机曲轴前发动机曲轴前/后油封、气门阀杆油封、后油封、气门阀杆油封、稀油润滑重型车桥油封稀油润滑重型车桥油封丁腈橡胶（丁腈橡胶（NBR）半轴、中间轴支撑、轮毂、贯通轴、半轴、中间轴支撑、轮毂、贯通轴、差速器、分动器、减振器、方向机等差速器、分动器、减振器、方向机等丙烯酸酯橡胶（丙烯酸酯橡胶（ACM、AEM）发动机曲轴前油封、发动机曲轴前油封、主动锥齿

3、轮油封、变速箱油封主动锥齿轮油封、变速箱油封氢化丁腈橡胶（氢化丁腈橡胶（HNBR）动力转向油封、寒冷地区轮毂动力转向油封、寒冷地区轮毂油封油封氟塑料（氟塑料（PTFE）大马力发动机曲轴前大马力发动机曲轴前/后油封后油封硅橡胶（硅橡胶（SI）氟塑料油封的橡胶部分氟塑料油封的橡胶部分3中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER一、材料的应用HABCDEFGABCDEFGHIJ140 120 100 80604030 201025022520017515012510070FKMVMQAEMCREPM,EPDMS

4、BR,IIRBR耐耐热热温温度度（）不同材料在不同材料在ASTM No.3中的体积变化率中的体积变化率(%)试验结试验结果果ACMHNBRNBR FVMQ 耐耐热热等等级级4中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER一、材料的应用唇口磨损：唇口磨损：耐磨性差，或耐磨性差，或温度高。通过配方改善耐温度高。通过配方改善耐磨性和耐高温性，同时改磨性和耐高温性，同时改善材料压缩永久变形性能。善材料压缩永久变形性能。唇口部硬化龟裂：唇口部硬化龟裂：油温超过了橡胶的耐油温超过了橡胶的耐热极限。改用耐热性良好的唇口材料

5、的热极限。改用耐热性良好的唇口材料的油封。例如，将唇口材料由丁腈橡胶油封。例如，将唇口材料由丁腈橡胶(NBR)(NBR)改为丙烯酸酯橡胶改为丙烯酸酯橡胶(ACM)(ACM)，或将丙，或将丙烯酸酯橡胶烯酸酯橡胶(ACM)(ACM)改为氟橡胶改为氟橡胶(FKM)(FKM)。PTFE唇部弹性：唇部弹性：若弹性过若弹性过小，压紧力低，运转中就会小，压紧力低，运转中就会渗油渗油;反之，弹性过大，压反之，弹性过大，压紧力高，会造成过度磨损或紧力高，会造成过度磨损或磨轴。磨轴。唇口部溶胀、软化：唇口部溶胀、软化：唇口材唇口材料不适合。针对所用润滑油料不适合。针对所用润滑油重新选择材料。不同配方的重新选择材料

6、。不同配方的润滑油（脂）含有不同的添润滑油（脂）含有不同的添加剂加剂(含S填加剂)，橡胶配方，橡胶配方和硫化方式应配合改进，以和硫化方式应配合改进，以免出现材料不耐油的情况。免出现材料不耐油的情况。硬度要适中。硬度要适中。过硬，难以追随轴的失重过硬，难以追随轴的失重或偏心或偏心;过软，易破坏轴与油封的配合，过软，易破坏轴与油封的配合，造成密封不良。造成密封不良。5中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER二、油封的结构形式外包胶油封外包胶油封对对配合公差要求不高，可有效保证外圈不泄露。配合公差要求不高，可

7、有效保证外圈不泄露。外露骨架油封外露骨架油封散热好、定位准确、同轴度高、节省胶料。散热好、定位准确、同轴度高、节省胶料。盒式油封盒式油封中等转速，密封唇口埋藏在两层骨架之中，封中等转速，密封唇口埋藏在两层骨架之中，封尘又封油，装配要求较高。尘又封油，装配要求较高。半包胶（半露骨架）油封半包胶（半露骨架）油封提高了装配稳定性，并有良好的散热性。组合式油封组合式油封用于工况条件恶劣的场合，避免了单个油封用于工况条件恶劣的场合，避免了单个油封并列装配造成的偏差和变形。并列装配造成的偏差和变形。贴片油封贴片油封在油封的唇部贴在油封的唇部贴PTFE薄片薄片,可提高油封耐介质、可提高油封耐介质、耐高温、耐

8、磨等性能耐高温、耐磨等性能,降低摩擦生热。降低摩擦生热。压合油封压合油封较早的较早的PTFEPTFE油封，压偏后容易产生渗漏。油封，压偏后容易产生渗漏。粘接油封粘接油封改进后的改进后的PTFEPTFE油封，结构稳定，密封性能提高。油封，结构稳定，密封性能提高。带毛毡防尘唇油封带毛毡防尘唇油封最近使用比较多，应注意散热和脱落。最近使用比较多，应注意散热和脱落。6中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER弹簧拉力衰减弹簧拉力衰减：提高弹簧拉力，加大了对轴的抱紧力。：提高弹簧拉力，加大了对轴的抱紧力。灰尘进入导

9、致密封失效灰尘进入导致密封失效：增加防尘副唇，采用硫化橡胶或毛毡结构。：增加防尘副唇，采用硫化橡胶或毛毡结构。过热导致磨损过热导致磨损：采用散热良好的结构，注意副唇的过盈量和外壳的散热。：采用散热良好的结构，注意副唇的过盈量和外壳的散热。安装容易变形安装容易变形：改进油封的整体刚性。：改进油封的整体刚性。二、油封的结构形式油封耐偏心能力不足油封耐偏心能力不足：实际过盈量过大，更改结构尺寸，采用波形腰：实际过盈量过大，更改结构尺寸，采用波形腰部结构，提高油封耐超载变形能力。部结构，提高油封耐超载变形能力。耐压能力不足导致渗漏耐压能力不足导致渗漏：采用耐压的结构。：采用耐压的结构。油封变形导致渗漏

10、油封变形导致渗漏：在变形部分唇口的滑动宽度改变，改进组装夹具。7中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER三、回流线的应用发展发展由原来的斜纹、螺纹状发展到现在的由原来的斜纹、螺纹状发展到现在的“八字形八字形”、正弦波、正弦波形、凸台形、块状形、网交叉形、三角形回流线。形、凸台形、块状形、网交叉形、三角形回流线。失效失效反向回流导致泄漏：必须选择与旋转方向相逆的唇部回油反向回流导致泄漏：必须选择与旋转方向相逆的唇部回油线，以免出现泵油效应而漏油。线，以免出现泵油效应而漏油。过深、过宽回流线导致泄漏：需要经

11、过大量试验和计算，过深、过宽回流线导致泄漏：需要经过大量试验和计算，应考虑压力的因素。应考虑压力的因素。8中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER四、装配导致的失效安装偏心大安装偏心大：唇口滑动宽度在圆周上不均匀，提高轴与腔体的同心度精度。：唇口滑动宽度在圆周上不均匀，提高轴与腔体的同心度精度。倾斜安装倾斜安装：腔体内径尺寸比指定的要小，未进行精加工，未进行倒角，将：腔体内径尺寸比指定的要小，未进行精加工，未进行倒角，将油封勉强打进去，以致油封安装倾斜。安装夹具倾斜，使油封安装得倾斜。油封勉强打进去，以

12、致油封安装倾斜。安装夹具倾斜，使油封安装得倾斜。应使油封安装夹具与腔体平行度达到要求应使油封安装夹具与腔体平行度达到要求安装方向反了安装方向反了：制造、组装或安装时出错。应将密封唇口指向介质安装。：制造、组装或安装时出错。应将密封唇口指向介质安装。油封配合部油封配合部挤挤坏、卡住：与以上相同。坏、卡住：与以上相同。油封配合部挤坏、卡住油封配合部挤坏、卡住：与以上相同。：与以上相同。油封压装歪斜油封压装歪斜：将油封摆放在调整环上时歪斜；压入过程中压头与封尘唇：将油封摆放在调整环上时歪斜；压入过程中压头与封尘唇干涉，油封产生移动导致歪斜；压入油封时水平方向无法定位，导致油封干涉，油封产生移动导致歪

13、斜；压入油封时水平方向无法定位，导致油封受力不均匀，易产生歪斜和过渡挤压导致变形。重新设计压装夹具。受力不均匀，易产生歪斜和过渡挤压导致变形。重新设计压装夹具。清洗工艺改进清洗工艺改进：压装油封后，带油封进行清洗，：压装油封后，带油封进行清洗，导致金属铁粉等异物进入油封，导致密封失效。导致金属铁粉等异物进入油封，导致密封失效。总成清洗完后，再进行油封的装配。总成清洗完后，再进行油封的装配。9中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER五、配合导致的失效唇口划伤：唇口划伤：与油封配合金属零件磕碰严重与油封配合

14、金属零件磕碰严重唇部裂痕唇部裂痕唇口部损伤、唇口腰部破裂或唇口翻转：唇口部损伤、唇口腰部破裂或唇口翻转：轴倒角不良、组装不轴倒角不良、组装不良或轴与腔体不同心。组装时在倒角处和轴端涂敷润滑脂。良或轴与腔体不同心。组装时在倒角处和轴端涂敷润滑脂。轴的方向性导致渗漏：轴的方向性导致渗漏：使用了用车床加工的轴。用砂轮与金使用了用车床加工的轴。用砂轮与金刚砂纸精加工时，挂上了进给。刚砂纸精加工时，挂上了进给。壳的损伤导致渗漏：壳的损伤导致渗漏：配合部位渗漏。配合部位渗漏。弹簧脱落：弹簧脱落：轴倒角尺寸及角度不正确，轴端倒角使唇口部在轴倒角尺寸及角度不正确，轴端倒角使唇口部在轴端卡住，或安装轴与腔体不同

15、心，装配比较野蛮粗糙，导轴端卡住，或安装轴与腔体不同心，装配比较野蛮粗糙，导致弹簧一部分或全部脱落。在倒角处涂敷润滑脂再进行装配。致弹簧一部分或全部脱落。在倒角处涂敷润滑脂再进行装配。唇口端部磨损：唇口端部磨损：轴表面粗糙度过大，磨损面上带有圆周向的轴表面粗糙度过大，磨损面上带有圆周向的“条纹条纹”。用砂纸修正轴的表面粗糙度，直到能够达到要求。用砂纸修正轴的表面粗糙度，直到能够达到要求。用符合表面粗糙度要求的轴更换不合格的轴。用符合表面粗糙度要求的轴更换不合格的轴。10中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CEN

16、TER六、环境导致失效润滑不足：润滑不足：导致唇口部产生异常磨损。应尽量补充润滑油达到指定量再导致唇口部产生异常磨损。应尽量补充润滑油达到指定量再运转。在两唇口间使用润滑脂进行涂敷。可变更油封附近的结构。运转。在两唇口间使用润滑脂进行涂敷。可变更油封附近的结构。油品异常：油品异常：导致唇口部溶胀、软化。改用不会使唇口材料溶胀的润滑油。导致唇口部溶胀、软化。改用不会使唇口材料溶胀的润滑油。不清洗油封。在机器清洗时，使用润滑油。不清洗油封。在机器清洗时，使用润滑油。异常高温：异常高温：整个唇口硬化、龟裂。与设计时预定温度条件不同，油温上整个唇口硬化、龟裂。与设计时预定温度条件不同，油温上升，超过了

17、耐热极限。调查原因。升，超过了耐热极限。调查原因。压力过大：压力过大：唇口腰部有龟裂或唇口翻转或异常磨损。过度施压也会使油唇口腰部有龟裂或唇口翻转或异常磨损。过度施压也会使油封骨架变形，导致密封失效。油封在运转时发生了不正常的高压。改进封骨架变形，导致密封失效。油封在运转时发生了不正常的高压。改进油封使用条件，使之成为不带压力的结构，或设通气孔。改用耐压油封。油封使用条件，使之成为不带压力的结构，或设通气孔。改用耐压油封。有异物卡咬：有异物卡咬：唇口端部磨损异常，有损伤，附着有异物，在轴与油封上唇口端部磨损异常，有损伤，附着有异物，在轴与油封上附着有切屑、尘土与灰沙、液态密封胶、油漆涂料等，造

18、成卡咬。装配附着有切屑、尘土与灰沙、液态密封胶、油漆涂料等，造成卡咬。装配时在油封与轴上不要沾染上尘土及灰沙。在使用密封胶时，应尽量避免时在油封与轴上不要沾染上尘土及灰沙。在使用密封胶时，应尽量避免落在油封周围。喷涂油漆时，应尽量避免接触油封及配合轴。定期清洗落在油封周围。喷涂油漆时，应尽量避免接触油封及配合轴。定期清洗总成和零件，或在使用之前处理干净。总成和零件，或在使用之前处理干净。11中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER七、油封未失效未泄漏：未泄漏：装配时油封及腔体朝大气面附着油脂或装配时油封

19、及腔体朝大气面附着油脂或 油封初期涂覆润滑剂溢出。油封初期涂覆润滑剂溢出。壳泄漏：壳泄漏：油封座圈等由于磕碰痕、龟裂、砂眼等渗漏，油封座圈等由于磕碰痕、龟裂、砂眼等渗漏，误认为油封漏油。误认为油封漏油。轴偏心：轴偏心：由于轴承不正常，轴的偏心比设计值大。在机构上轴的偏心大，而由于轴承不正常，轴的偏心比设计值大。在机构上轴的偏心大，而且又使用了通用油封。更换轴承。用可承受较大偏心的特殊油封更换。且又使用了通用油封。更换轴承。用可承受较大偏心的特殊油封更换。轴磨损：轴磨损：在轴的油封接触滑动部分有可目测到的在轴的油封接触滑动部分有可目测到的“损伤损伤”与与“凹窝凹窝”。安。安装时油封上附着尘灰及切

20、屑粉。润滑油中混入异物。有异物从外部侵入，装时油封上附着尘灰及切屑粉。润滑油中混入异物。有异物从外部侵入，在滑动部，卡咬住。使用适当的轴材料，适时清洗机器，使用带防尘唇的在滑动部，卡咬住。使用适当的轴材料，适时清洗机器，使用带防尘唇的油封，附加防尘罩。油封，附加防尘罩。腔体孔内面损伤：腔体孔内面损伤：在安装油封时在腔体孔内面及油封配合部有切屑粉等异在安装油封时在腔体孔内面及油封配合部有切屑粉等异物附着。在几次组装拆卸油封后，腔体孔内面发生物附着。在几次组装拆卸油封后，腔体孔内面发生“损伤损伤”。在腔体孔内。在腔体孔内面有大的凹坑或过于粗糙。在拆卸油封时，确认腔体孔倒角部有没有面有大的凹坑或过于粗糙。在拆卸油封时，确认腔体孔倒角部有没有“毛毛刺刺”。如果有，用金刚砂纸除去毛刺，在腔体孔内面涂敷液态密封胶。如果有，用金刚砂纸除去毛刺，在腔体孔内面涂敷液态密封胶。12中国第一汽车集团公司技术中心中国第一汽车集团公司技术中心CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER13