在煤礦生產(chǎn)中,煤炭運(yùn)輸大量使用皮帶輸送機(jī),而皮帶輸送機(jī)中減速器高端漏油一直是困擾煤礦生產(chǎn)的難題。因此,改變密封形式,采用先進(jìn)的密封技術(shù)以有效地0節(jié)約能源,降低污染,提高效率,是設(shè)備管理需要研究和解決的問(wèn)題。
1磁力機(jī)械油封工作原理
磁力機(jī)械油封由3部分組成;
一是靜密封面。它表面光滑,熱穩(wěn)定性強(qiáng),環(huán)嵌在一個(gè)磁性的不銹鋼合金里。
二是動(dòng)密封面。其主要材料是耐磨、潤(rùn)滑性能良好的石墨,環(huán)嵌在具有磁性元件的合金里。動(dòng)密封面采用浮動(dòng)式設(shè)計(jì),可在磁力作用下與靜環(huán)保持緊密結(jié)合而不必人工調(diào)整。
三是“O”形圈。其作用是對(duì)軸和動(dòng)環(huán)的結(jié)合面進(jìn)行密封,材料為聚四氟橡膠。
造成減速機(jī)泄漏的主要原因有兩點(diǎn):一是密封面間有間隙,二是密封兩側(cè)有壓力差。
磁力油封在密封端面間維持一個(gè)極薄的油膜以避免端面間的干摩擦,并且綜合考慮磨損對(duì)泄漏的影響,使其端面銳化狀態(tài)處于邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。這種邊界摩擦狀態(tài)的摩擦系數(shù)較低,能有效地減少端面摩擦,延長(zhǎng)使用壽命。
磁力油封的永磁體使得靜環(huán)和動(dòng)環(huán)結(jié)合在一起,根據(jù)不同的工礦,采用不同規(guī)格的永磁體,形成適當(dāng)?shù)奈,使密封端面間形成的壓力合力大于密封面兩側(cè)的壓力差,從而形成密封面間良好的密封效果。
2 旋轉(zhuǎn)密封技術(shù)的比較分析
傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)密封技術(shù)主要有骨架油封、迷宮密封、傳統(tǒng)機(jī)械密封。
1)骨架油封。短期性價(jià)比高,但長(zhǎng)期運(yùn)行綜合費(fèi)用高,使用壽命短,泄漏率高,線速度低,磨損軸頸,潤(rùn)滑油易流失或污染。因此,在連續(xù)性作業(yè)的工況下,不宜采用。
2)迷宮密封。較骨架油封先進(jìn),性能較好,無(wú)接觸;密封結(jié)構(gòu)及設(shè)備線速度與介質(zhì)粘度關(guān)系較大;軸向漏油情況仍然存在,不能用于需垂直密封的條件。長(zhǎng)期使用,油品泄漏量仍然較大,對(duì)環(huán)境污染及油品消耗都較難控制。
3)傳統(tǒng)機(jī)械密封。結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,泄漏量少;使用壽命長(zhǎng);消耗摩擦功率少;軸或軸套基本不受磨損;對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感,浮動(dòng)性好,安全可靠,運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng);適用范圍廣。但一次投資高,安裝費(fèi)時(shí)間,安裝精度要求高;加工制造的精度要求高,加工復(fù)雜,安裝尺寸較大。
3 傳統(tǒng)油封改進(jìn)
傳統(tǒng)油封結(jié)構(gòu)如圖1所示。根據(jù)磁力密封安裝要求,只對(duì)軸承座端蓋進(jìn)行改造即可應(yīng)用。改造后的端蓋見(jiàn)圖2。加工端蓋要求靜環(huán)大徑與端蓋之間應(yīng)為過(guò)盈配合,且靜環(huán)嵌入端蓋深度應(yīng)大于靜環(huán)寬度的2/3。端蓋加工好后即可安裝。
圖1 傳統(tǒng)油封示意圖
圖2 改造后的端蓋示意圖
安裝步驟如下:
1)將加工好的端蓋,靜環(huán)結(jié)合面之間均勻涂抹一層密封膠,防止泄漏。靜環(huán)上具有耐磨材料的一端面向減速機(jī)內(nèi),將靜環(huán)裝入端蓋。
2)清理主動(dòng)軸毛刺、油垢,使得表面清潔、光滑。
3)清理動(dòng)環(huán)、靜環(huán)結(jié)合表面,使之保持清潔。并把動(dòng)環(huán)從軸端推向適當(dāng)位置,要求推入時(shí)保持平整,且不能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)避免磨損O形圈。具有耐磨材料的一段向減速機(jī)外。
4)裝入端蓋,保持靜環(huán)和動(dòng)環(huán)緊密結(jié)合,無(wú)間隙及雜質(zhì)。同時(shí)檢查其同軸度,是否有較大誤差。
5)調(diào)整動(dòng)靜環(huán)貼合間隙及同軸度,推動(dòng)端蓋及動(dòng)靜環(huán)就位,并進(jìn)行固定安裝。
4 使用效果
原來(lái)的主皮帶減速機(jī)采用稀油飛濺潤(rùn)滑,現(xiàn)場(chǎng)煤塵大,環(huán)境惡劣。原來(lái)使用的骨架油封壽命短,對(duì)高速軸及軸承磨損十分嚴(yán)重,使用效果不理想;特別是煤粉進(jìn)入減速機(jī),污染了潤(rùn)滑油,使其發(fā)生質(zhì)變,導(dǎo)致潤(rùn)滑油失效。檢修時(shí)更換螺旋傘齒輪高速軸不僅備件費(fèi)用昂貴,而且維護(hù)困難。同時(shí),由于減速機(jī)數(shù)量大,潤(rùn)滑油的使用量尤其大。自從在3臺(tái)減速機(jī)上安裝了磁力機(jī)械油封后,客服了以往因骨架油封磨損軸、易老化、更換頻繁的問(wèn)題,并且完全阻止外界水汽和污染物進(jìn)入減速機(jī)油箱,解決了減速機(jī)長(zhǎng)期漏油的缺陷,實(shí)現(xiàn)了無(wú)泄漏,大大降低了油耗。實(shí)現(xiàn)了雙向密封,延長(zhǎng)了高速軸及軸承的使用壽命。
另外,該磁力油封占空間小,結(jié)構(gòu)緊湊,安裝簡(jiǎn)單,只需對(duì)原軸承箱端蓋進(jìn)行重新加工即可,發(fā)生費(fèi)用為300元左右;旧蠜](méi)有安裝誤差,運(yùn)行狀況穩(wěn)定可靠,節(jié)約了備件費(fèi)和維修費(fèi),改善了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
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