雷神二次雷达变速箱漏油分析及措施

雷神二次雷达变速箱漏油分析及措施

刘辉

山东空管分局技术保障部

民航空管二次雷达是空管保障设备的的重要部分，应用广泛。其性能和运行质量的好坏直接影响着飞行安全。其中雷神二次雷达有些油封的寿命长则三年，少则几个月甚至三五天，因密封不严而漏油严重，最短需要没5天就要补充润滑油。这一状况严重影响了二次雷达设备的正常工作，影响了设备正常率指标，不仅增加了油耗和生产成本，而且污染环境，加重了保障人员的工作负担，本文主要分析了骨架油封的运行原理，漏油的原因及对策，希望对空管类似设备的保障有借鉴意义。

一、油封的工作原理

油封的密封机理涉及两个因素，一个是腔体的密封，主要是油封外缘（静态部件）在腔体中的定位；二是密封唇口与旋转轴表面接触的动态密封，这是油封的最重要功能。油封的类型多种多样，在各种形式的油封中以骨架式有簧橡胶油封应用最为普遍，油封是以其唇部极窄的密封接触面（小于0.5mm）与旋转轴以一定的压力接触，并在液体润滑作用下实现密封，作为弹性体密封件，油封的断面形状及箍紧弹簧使唇口对轴具有较好的追随补偿性能，从而能以较小的唇口径向力获得良好的密封效果。

二、二次雷达骨架油封的结构及工作状态

骨架油封的结构比较简单，一般有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧，密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等，通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的“过盈量”，因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹簧可以随时补偿油封自紧力

1、自由状态下，油封唇口内径比轴径小，具有一定的过盈量。

　　2、安装后，油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。

　　3、工作时，油封唇口在径向压力的作用下，形成0．25至0．5毫米宽的密封接触环带。

在润滑油压力的作用下，油液渗入油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。油膜受油液表面张力的作用，在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月”面防止油液外溢，起到密封作用。

造成油封漏油的主要因素

油封密封不严是造成漏油的主要因素。当轴出现磨损形成沟槽，即使更换新油封仍不能密封时，是由于油封唇口与轴的接触压力下降，造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。现以雷神二次雷达天线变速箱油封为例，分析其密封不严的主要原因是：

1） 装配原因

① 由于压装工装原因，导致油封压装后变形；

② 在装配过程中，油封通过螺纹或花键，导致唇口处划伤；

③ 由于油封位粗糙度低，压装力过大，导致弹簧失效或唇口翻转。

2） 骨架原因

由于油封弹簧材质和制造问题，导致其性能失效。弹簧失效形式为：弹簧过紧或过松，过松时弹簧压紧力小，无法达到密封效果，过紧时弹簧压紧力大，油封与旋转轴之间配合不当，导致油封异常磨损，最终发生漏油。

3） 工作介质原因

工作介质即为油液。油封材料的选择应考虑其与油液的相容性，二者相容性差，会产生唇口溶胀、硬化，软化、龟裂等，最终发生漏油。

4） 唇口磨损原因

① 清洁度问题：铸件型砂、机加工铁屑、油液杂质等，大量积存油封唇口部位，工作时发生异常磨损；

② 油封位与旋转轴不同轴，油封压装后发生偏磨，唇口异常磨损；

③ 油封唇口处锂基脂润滑不良，会发生干摩擦，导致异常磨损。

5） 轴的原因

① 旋转轴表面粗糙度、硬度不合理，汽车行业目前普遍选用粗糙度不低于0.8，与油封配合部位会采用高频淬火，硬度不低于HRC55；

② 旋转轴表面有缺陷，例如：腐蚀、划痕、方向性刀痕等。

四、油封密封不严而漏油的对策

1、掌握和识别伪劣产品的基本知识，选购优质、标准的油封。

　　2、安装时，若轴径外表面粗糙度低或有锈斑、锈蚀、起毛刺等缺陷，要用细砂布或油石打磨光滑，使用砂纸打磨可先用600目，再用1000目，最后用2000目砂纸依次打磨，(若能买到3000目以上砂纸更好），打磨好后外观要求光滑平整无毛刺，手摸越细腻越好，打磨时可使用人力推动天线，带动传动轴旋转的方式，提高打磨效率。

在油封唇口或轴径对应位置涂上清洁机油或润滑油脂。油封外圈涂上密封胶，用硬纸把轴上的键槽部位包起来，避免划伤油封唇口，用专用工具将油封向里旋转压进，千万不能硬砸硬冲，以防油封变形或挤断弹簧而失效；若出现唇口翻边、弹簧脱落和油封歪斜时必须拆下重新装入。应该注意的是：当轴径没有磨损和油封弹簧弹力足够时，不要擅自收紧内弹簧。

　　3、应用在雷达室外天线上的油封一般工作条件恶劣、环境温差大、尘埃多、机具振动频繁使机件受力状况不断变化时，要勤检查、保养和维护，防止长时间带故障运行，异常振动要及时排除，防雨防尘。

　　4、如轴径和轴承磨损严重；油封橡胶老化或弹簧失效等，应及时进行修理和更换相应部件。需外加工传动轴时，轴与油封接触部分表面粗糙度按GB1031-83，Ra不大于0.63μm（▽7-▽9）精度为h9，轴的表面硬度应为HRC≥35～55，硬化度深度不小于0.33mm。

　　5、对不正常发热的部件或总成应及时排除故障；避免机械超速、超负荷运转，以防止油封唇口温度升高、橡胶老化、唇口早期磨损等。

　　6、要经常检查机油油位，若机油杂质过多，存有合金粉末、金属铁屑时要彻底更换新机油。所换机油牌子和质量要符合季节的要求。

　　7、暂时不用的油封，应妥善保管，防止沾上油污、灰尘或太阳暴晒。

　　8、当轴径磨损成“V”形沟槽，使新的油封唇口与轴接触压力下降不能起封油作用时，可选用AR一5双组份胶粘剂粘补，既简便可靠又耐磨，也可以采用油封移位的方法进行弥补，具体可以采购厚一点的油封，改变唇口位置进行油封位移，也可以加装垫片进行位移。

9、装配前在油封唇口或轴径对应位置涂上清洁机油或润滑油脂，装配时在油封外圈涂上密封胶，用硬纸把轴上的键槽或台阶部位包起来，避免划伤油封唇口或翻卷，用导向过渡套等专用工具将油封向里旋转压进，千万不能硬砸硬冲。以防油封变形或挤断弹簧而失效；若出现唇口翻边、弹簧脱落和油封歪斜时必须拆下重新装入，要经常检查机油油位，若机油杂质过多，存有合金粉末、金属铁屑时要彻底更换新机油。

结束语：空管雷神二次雷达大部分已经接近使用年限，据本人了解，都曾普遍出现天线马达减速箱油封漏油情况，轻的每季度补充一次润滑油，严重的需要每3天补充一次，希望本文论述的方法对空管保障实际工作能带来一定帮助。