螺杆泵配件——推力偏心齿轮联轴节的动态密封

　　联轴节内部包含着齿轮副和球面副，两个齿轮的齿面之间、钢球与滑道之间如果进入泥沙，就会加速表面损伤，加快磨损，影响整个系统的使用寿命。设计时除了对齿轮、钢球及其保持架、钢球滑道采用高强度耐磨材料和特殊热处理外，在淘汰了波纹管等密封方式后，还采用了一种新型动态机械密封结构。
 

　　
　　因为输出轴轴心线相对于机架不固定，这样就给密封带来了一定的困难。构件14（即内齿圈）端面设计两道环形槽，槽内放有毛毡材料，构件２１套在构件18上，靠着弹簧22的压紧力保持与构件19的紧密接触。构件21与构件19之间随着构件18与构件19的相对行星偏转运动而作相应的牵连运动，这样，两个构件接触面之间的滑动摩擦必然损失一部分效率。联轴装置与系统安装后，弹簧的预压紧力控制在什么范围，需要通过井下压力的大小来确定。
　　
　　上述密封措施经过360天不间断的生产实际运行证明，效果十分理想，此结果已达到加拿大格瑞公司的同类产品水平。
　　
　　推力偏心齿轮联轴节内部润滑材料的选择和润滑剂的补充根据联轴装置结构、关键零件材料及工作环境特征，设计时主要根据齿轮传动与轴承工作的润滑要求，并注意到环境温度为90～120℃，整个联轴装置的工作寿命要求连续稳定运转一年以上。试验中首先选用了不加极压剂的润滑脂润滑联轴节，发现齿轮副和滚动副磨损严重，润滑脂变黑快，振动幅值大，经分析认为新加工的联轴节各接触副表面相对粗糙，真实接触面积很小而外载荷很大，运转初期载荷仅由几个尖峰接触，尖峰上的应力非常大，超过了材料的屈服极限。接触点处产生的塑性变形和局部高温使接触点压焊在一起，摩擦副作相对运动时，相对较软的材料被撕掉，产生大量金属磨屑未能及时清除，表面形成新的峰和谷，加速了摩擦副的摩擦磨损。
　　
　　如此反复，使接触表面剧烈磨损，后果就是润滑脂失效，丧失润滑作用，使联轴节工况更加恶劣，很快报废。
 

　　
　　考虑到前期工作的实际情况和试验结果，分析了联轴节的运动情况，在联轴节处于低速、重载、高温的工作条件下，我们选用了极压性能好、抗高温的锂基极压润滑脂，经过200ｈ的连续运转，联轴节工作正常，摩擦副表面正常，未发现任何形式的破坏。
　　
　　分析认为，润滑脂中的极压剂在90℃的高温和重载下更利于反应膜的形成，更好地保护接触面。因接触表面高温高压，使极压添加剂分解，产生活性物质，活性物质在金属表面上生成无机化学反应膜，反应膜将摩擦副表面隔开，有效地防止了胶合和剧烈磨损。
　　
　　联轴装置在运动过程中，运动副表面生成的软无机膜被磨掉，凸峰降低，接触面积不断扩大，表面形成不断增长的小平台，小平台改变了摩擦副的工作状态，使真实接触面积扩大，表面接触应力降低，同时也改变了润滑状态。磨损产生的无机物相对较软，不会导致三体磨损。
　　
　　事实上，就目前市场上所能提供的任何润滑脂而言，在上述特定环境下要想保证联轴装置连续工作一年以上是十分困难的，在120℃的温度下，一般润滑脂工作700ｈ就会变黑、变稀而失去润滑功能，那么一年的工作周期如何保证？我们利用了联轴装置体外原油的微渗透去适量补充体内润滑脂的损失，这一措施十分奏效。