Анализ причин преждевременного выхода из строя резинометаллической манжеты

Наиболее широко используемым типом динамического уплотнения являются резинометаллические манжеты (или уплотнения вращающихся валов).

И в то время, как изначальная стоимость манжет минимальна, их роль в продолжительности работы узла может быть значительной. Преждевременный выход из строя уплотнения поломает программу работу даже наилучшего узла. Ниже приведены примеры наиболее распространенных выходов из строя уплотнения, которые были найдены нами при практическом изучении возникающих проблем. С этими примерами на руках Вы сможете распознать большинство причин неожиданного преждевременного выхода из строя уплотнения. Как только Вы идентифицировали проблему, достаточно просто выполнить корректирующие действия.

Неправильная установка

Одной из наиболее распространенных причин преждевременного нарушения работоспособности уплотнения является неправильная установка. Без соответствующего инструмента (или хотя бы мягкого инструмента, перекрывающего в собственном диаметре диаметр уплотнения) манжета может накрениться в отверстии. Вы даже сможете это увидеть перед тем, как начать демонтаж уплотнения.

Инородные вещества

Если узел машины был покрашен без защиты уплотнения, эластичный элемент может быть поврежден. Также воздух, высушивающий краску, или некоторые растворители могут уничтожить уплотнения. Или снимите уплотнение или хорошо закройте район уплотнения перед покраской.

Вмятины

Преждевременные подтекания уплотнения часто являются результатом его установки без соответствующего инструмента. Свидетельства этого можно увидеть в виде вмятин на поверхности уплотнения. Если установочный инструмент недоступен, должен применяться мягкий материал, подобный дереву.

Нет фаски на посадочном отверстии

Снятие фаски на главной поверхности посадочного отверстия обеспечивает уклон для начала прямолинейного перемещения уплотнения вдоль поверхности отверстия. Без фаски, практически невозможно корректно установить уплотнение. Рекомендуется угол в 15-30°, чистый и без заусенец.

Повреждение от заусенец

Глубокие царапины на внешнем диаметре в виде линий вдоль ширины уплотнения обычно являются признаком заусенец (или загрязнения) посадочного отверстия. Эта линия создает путь для утечек. Тем не менее, короткие, легкие следы царапин обычно появляются в результате нормальной установки.

Нет фаски на валу

Снятие фаски с торца вала обеспечивает уклон для начала прямолинейного перемещения уплотнения вдоль вала. Без снятой фаски эластичный элемент не может быть установлен без повреждения или разрыва (как показано выше). Торцевая фаска должна быть гладкой и без заусенец.

Разрыв эластичного элемента

Следующей причиной повреждения эластичного элемента является попытка его установки на незащищенных винтовых резьбах, шпоночных канавках или пазах. Клейкая или иная лента, аккуратно обмотанная вокруг вала, обычно обеспечивает достаточную защиту для бережной установки уплотнения.

Повреждение температурой

При увеличении рабочей скорости, температура эластичного элемента может увеличиться. Первым индикатором высокой температуры является сухой, хрупкий эластичный элемент. При сгибании эластичного элемента можно обнаружить большие осевые трещины по всей окружности. Вторым индикатором является тонкая полоска закоксованного масла вдоль уплотняющего элемента, которая образовывается при разрушении уплотняемой среды из-за повышенной температуры.

Смещение вала относительно отверстия

Смещенные компоненты в силовой передаче создают смещение вала относительно посадочного отверстия, что приводит к образованию течей. Причиной может быть неаккуратность в машине, износ подшипников, или другие причины. Эластичный элемент будет иметь повышенный износ на одной стороне и относительно небольшой износ - на другой. Перед установкой нового уплотнения всегда необходимо проверять корректность выравнивания.

Динамический эксцентриситет

Динамический эксцентриситет является результатом наклона или несбалансированности вала. В подобных условиях вал не вращается вокруг своего настоящего центра. Эластичный элемент будет сильно изнашиваться по всему диаметру. Поможет обнаружить динамический эксцентриситет  циферблатный индикатор, присоединенный к посадочному отверстию при 360° вращении вала.

Инородные материалы

Кроме уплотняющей среды в контакт с эластичным элементом ничего не должно входить. В данном случае было применено избыточное количество герметика в посадочном отверстии. А так как герметик сушит, твердость уплотняющего элемента увеличивается, что может привести к нарушению работоспособности.

Дефекты производства

Всегда осматривайте новое уплотнение перед установкой. В то время, как контролеры процесса почти не пропускают видимых ошибок производства, не каждый производитель уплотнений использует их. Здесь уплотняемые элементы были разрушены при формовании в прессе.

Износ под давлением

Сильный износ или поцарапанная область на воздушной стороне уплотняющего элемента может означать, что давление сосредоточено на маслосборнике. Обычно уплотнения валов разрабатываются только под низкое давление. Каждый процесс должен тщательно вентилироваться для того, чтобы выбрасывать наружу горячий воздух.

Пыль и грязь

Отпечатки от металлических кусочков или песка на внутренней поверхности уплотнения указывают на некоторые типы внутреннего загрязнения. Плохо очищенное литье в конечном счете приведет к загрязнению уплотнения, что также приведет к нарушению работоспособности привода или подшипников. Эти остатки накапливаются в зоне пружинки.

Отслоение резины от каркаса

Эластичный элемент приклеен или удерживается на своем месте различными способами. Химикалии, несовместимые с материалом уплотнения или связующим агентом, могут привести к тому, что уплотнение буквально развалится. У нас Вы можете заказать для изучения таблицу совместимости материалов с различными веществами.

Деформация - до и после

Несовместимость между материалом уплотнения и рабочей средой, включающей смазывающие материалы, может вызывать значительное набухание материала. Все изложенные до и после данного примера серьезные повреждения в комплексе можно наблюдать при химической несовместимости.

Химическое набухание

Некоторые химикалии, включая некоторые смазывающие добавки, могут привести к набуханию или размягчению уплотняющего материала. Грязь и частички песка могут проникать вовнутрь, и эластичный элемент будет быстро изнашиваться. Переход с минеральных масел на синтетические может привести к этой проблеме.

Повреждение пружины

Браслетную пружину необходимо осмотреть на наличие перегибов (перекручиваний) или других повреждений. Пружинки могут повреждаться во время установки или при грубом обращении с ними. Поврежденная пружинка создаст эксцентричные условия работы и утечку.

Отсутствие пружины

Часто люди снимают браслетную пружину для того, чтобы облегчить установку уплотнения. Это действительно срабатывает. Но при этом уменьшается эффективность и срок службы уплотнения. Пружинка также может потеряться при неосторожном обращении до или после установки.

Неверный выбор изделия

Эту ошибку легко предусмотреть. Необходимо проверить соответствие уплотнения характеристикам: размеру и типу. Также, необходимо тщательно измерить размер посадочного отверстия и вала при помощи микрометра.

Шероховатость вала

Поверхность вала, особенно после ремонта, может содержать почти (или абсолютно) невидимые винтообразные канавки, которые подобно буравчику "проводят" масло под уплотняющим элементом.

Установка задом-наперед

Убедитесь в том, что уплотняющий элемент лицевой стороной повернут в правильном направлении. Пометьте внешнюю сторону перед выемкой уплотнения, и затем проверьте направление уплотняющего элемента. Уплотнение должно быть установлено в ту сторону, откуда наиболее важно не допустить проникновения уплотняемой среды.