導熱油旋轉接頭的性能和使用壽命是多方要 素共同作用的結合體,,針對事故案例數(shù)據(jù)分析情況,,從所用失效高溫導熱油的結構設計,、密封材料的選用及質量,、產(chǎn)品加工及連接方式等諸多方面進行技術分析,。
1.產(chǎn)品結構設計分析
高溫導熱油旋轉接頭常見的密封結構形式主要有平面密封和球面密封兩種,,其中以球面密封結構最為常見,,即通過球面(凹凸球)相互擠壓接觸面來實現(xiàn)密封,,這種形式的旋轉接頭優(yōu)點是可自動調節(jié)密封,,對設備的同心度要求較低,,采用雙無油軸承,免維護設計,;缺點是摩擦阻力相對較大,,轉速較低,其補償方式是通過彈簧推動殼體沿軸向后位移進行磨損補償,,擺動空間較大,。
球面密封的旋轉接頭容易造成旋轉軸密封面刮傷,溫度驟升驟降,,從而使彈簧疲軟或密封部件熱變形,、支撐環(huán)或導向環(huán)卡死、主密封件密封滲漏,、進出口軟管連接處易使殼體的軸向位移受限,,導致殼體累積公差造成偏擺引起泄漏等現(xiàn)象,。這種結構設計的旋轉接頭也是常見的一種。
2.密封配對及選材分析
主密封是旋轉接頭的關鍵部件,,密封材料的選型和配對直接影響旋轉接頭的質量,。目前國內旋轉接頭密封環(huán)普遍采用碳石墨材質,由軟質的碳石墨密封環(huán)與硬質的金屬結構相配對,,金屬表面的硬度應控制在合理的范圍之內,,高質量的碳石墨環(huán)與金屬表面的對磨使用效果更好。
當然,,依據(jù)不同的使用工況,,許多廠家也會選用硬質合金、碳化硅,、氮化硅,、氧化鋁、銅合金及填充聚四氟乙烯等作為密封環(huán)材料,,同時,,材料的選用要適用于相對應的工作介質,有耐酸耐堿要求的應進行表面抗腐蝕工藝處理,,有高溫要求的應選用耐高溫材質,。
3.產(chǎn)品加工及連接方式分析
高溫導熱油旋轉接頭零部件加工及配合公差要在合理的誤差范圍之內,例如高溫導熱油旋轉接頭旋轉軸兩端無油軸承部位容易出現(xiàn)磨損,,內管與殼體尾部連接處運轉時擺動量加大,,內管與旋轉軸內壁在運轉中碰壁,最終導致密封失效,。
高溫導熱油旋轉接頭外管通常主要有螺紋連接和法蘭連接兩種形式,,螺紋連接的旋轉接頭螺距加工不對應,螺紋牙磕碰,、破損等都會使旋轉軸與用戶設備的連接處的密封受到影響,。
法蘭連接的旋轉接頭具有較好的強度和緊密性,應用廣泛,, 但剛性較差,,法蘭受力后,法蘭盤的截面會發(fā)生微小轉動,,附著的彎曲應力容易使連接處或管壁發(fā)彎曲變形,,焊接法蘭容易產(chǎn)生較大的焊接變形和殘余應力,從而影響旋轉接頭的承載能力,、加工和使用穩(wěn)定性,,焊接質量低劣,焊縫不牢固會導旋轉接頭疲勞斷裂,造成旋轉接頭使用壽命下降,。
綜合以上分析可知,,高溫導熱油旋轉接頭密 封面被刮傷和磨損是造成事故發(fā)生的主要原因。