GDX2包装机组常见漏油问题浅析

刘昱廷

红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂，云南弥勒 652300

摘要：GDX2包装机组漏油问题在行业内普遍存在，针对漏油问题，通过调研和系统性分析研究，发现往复运动的推杆类零件的漏油原因在于油封的磨损和油封两侧压差的增大，回转类零件漏油的原因在于回转部位的磨损。并提出了增大回油量、降低压差、使用双油封、减少油封磨损以及镀陶瓷的解决方法。系统性的解决了GDX2包装机组常见漏油问题。

关键词：润滑 漏油 GDX2 烟草机械

在GDX2包装机使用过程中，发现的漏油时有发生。对于烟草的生产，设备漏油一方面严重威胁卷烟产品的包装质量，另一方面制约着机组的生产效率和连续作业率。

经统计，GDX2包装机组发生漏油部位如下表所示：

表1 GDX2包装机组漏油统计

序号	漏油部位	运动类别	漏油机台数	漏油总次数
1	11部件推杆漏油	往复运动的推杆	7	15
2	第一推进器推杆漏油	往复运动的推杆	7	12
3	CH成型轮出口推杆漏油	往复运动的推杆	7	9
4	第二推进器推杆漏油	往复运动的推杆	5	7
5	CH入口推包装置推杆漏油	往复运动的推杆	5	7
6	商标纸横向推送器推杆漏油	往复运动的推杆	3	5
7	2轮马耳他轮套筒	回转运动的轴类零件	2	2
8	3轮马耳他轮套筒	回转运动的轴类零件	1	1
9	传动箱主轴等	回转运动的轴类零件	1	1

可见，GDX2包装机漏油的种类可以分为以下2类：

（1）往复运动的推杆处漏油；

（2）回转运动的轴类零件漏油。

1、往复运动推杆类零件漏油原因分析

对于往复运动的推杆，其密封结构如图1所示，图中红色箭头代表润换油回流路线。

图1 往复运动推杆密封结构示意图

由于此类零件多为高速运动件，所以对其润滑要求较高。GDX2包装机机箱采用浸油润滑，而零部件则采用多个喷油滴管为其供油，这样既解决了润滑问题，又可以有效减少润滑油的油温升高。但是，喷淋式润滑存在一定的不均匀性，为保证推杆上的润滑油液保持充足，供给的润滑油液量远高于需求量。因此在设备高速运行时，设备内部的油液供给将过量。此时，有可能导致回油速度小于进油速度，进而导致油封两侧的油液压力差显著增加，当压力大于极限值时发生漏油。

密封圈的磨损是漏油的重要原因之一，密封圈的结构如图2所示。

图2 密封圈结构示意图

推杆类零件使用的密封圈为单唇或双唇密封圈，其基本原理如下：密封圈工作部分为内圈最凸出的橡胶顶点，该工作点在弹簧和油液压力的合力作用下，与推杆表面形成密封线，在推杆伸出时将推杆表面的润滑油刮去，起到密封作用。密封圈的磨损可以分为早期磨损阶段、稳定磨损阶段和剧烈磨损阶段。

在稳定的磨损情况下，磨损周期是基本固定的，在日常的维修或者专项维修中已经建立了周期性的更换机制，通常能够保证其工作正常。但是，由于往复运动的轴与轴套采用的是间隙配合，由于装配上的精度不同，往复运动零件的径向跳动必然存在。而轴类零件的径向跳动会直接转化为作用于密封圈的径向力，加速密封圈的磨损。研究表明，在作用力增大1倍的情况下，零件的疲劳寿命将降低为原来的15.38%。所以，减少密封圈的径向力，将有助于减少密封圈的磨损。

油液的温度是隐藏较深的漏油原因。由于包装机连续运行时间非常长，所以润滑油的温度升极有可能存在的。而众所周知，润滑油温度的升高将引起很多问题，如：

a、不易形成油膜，加速齿轮、凸轮和轴承等零件磨损。

b、润滑油容易变质，当油温超过65℃时，每增加10℃，润滑油的氧化就增加1倍，油一旦氧化后，就产生油泥、酸化物等，开始酸化变质，油的性能下降，更严重的是造成轴承的润滑油道被积炭堵塞，使轴承润滑不良，降低轴承的使用寿命。

c、加速油封的变质老化，引起包装机漏油。

如图3所示，为大修时，机体内清洁出的油液。

图3 拆卸时设备润滑油液状况

机体内部的润滑油已经变质老化，极有可能是润滑油在长期温度较高的情况下形成的。虽不能直接证明设备内润滑油温度升高严重，但也可能是引起漏油的原因之一。

2、解决方案

1、为了减少油封两侧压力差，改进油液的润滑方式显然不现实，增大回油量是突破问题的关键。因此将原轴套的回油孔扩大，可以最直接的降低密封圈处的压力差，减少油液泄露。同时，也降低了回油管路堵塞的概率。另一方面，轴进入套筒之前，轴身上的油会被套筒刮落，为了减少被刮落的油液对回油管路内油液的冲击，将回油管路的出口改向下方，并使用圆弧过渡，以方便油液流出。如图4，为解决方案示意图。

图4 套筒回油管路示意图

2、使用双油封。使用两个密封圈，在两密封圈之间的间隙起到平衡压力的作用。即使两个密封圈都发生一定程度的磨损时，随轴进入两个密封圈间隙的油液压力会瞬间降低，减少压差流动。即剪切流动增强时，压差流动减弱，总体泄露减少。

3、定期更换老化润滑油。加强设备点检，定期对箱体内的润滑油进行检查并更换箱体内部润滑油。

3、回转运动轴类零件漏油原因分析及解决办法

回转类零件漏油发生并不频繁，但是在调研过程中仍有发生。下面以马耳他轮套筒为例进行说明。

马耳他轮套筒为材料为黄铜，即铜锌合金。含铜量在62%-68%之间，该材料的强度大，硬度大，而且耐化学腐蚀性强。通常情况下都是该套筒表面发生磨损。随着磨损的增大，间隙增大，发生漏油。当更换套筒之后，又要重新校对马耳他轮的安装精度，极其费时费力。

在应对该类磨损时，通常采用的方法是将接触面进行镀陶瓷处理。即在铜套表面镀一层陶瓷材料，增大其耐磨性，减少套筒磨损。如图5所示是马尔他轮的轴套，灰色部分那一圈是经过镀瓷处理的陶瓷镀层，镀层是针对漏油问题进行的改良，有了这层镀层，可以有效杜绝因为铜套磨损而引起的漏油。

图5马耳他轮镀陶瓷处理

4、总结

虽然GDX2包装机漏油部位有很多，但是往复运动的推杆类零件的漏油原因在于油封的磨损和油封两侧压差的增大，回转类零件漏油的原因在于回转部位的磨损，通过增大回油量、降低压差、使用双油封、减少油封磨损可以有效降低往复运动类零件的漏油问题，通过镀陶瓷的工艺将极大降低回转类零件漏油的发生。

参考文献：

[1] 程杰，蒋润华，GDX2-CH成型轮出口推杆轴套回油路径的改进[J]. 润滑与密封.2014.7.

[2] 李明伟等，ZB45包装机商标纸横推装置漏油改进[J]. 润滑与密封.2014.7.