摘 要: 骨架油封作為傳統(tǒng)的密封件，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中的減速機(jī)、軸承箱等設(shè)備中。在干熄焦系統(tǒng)中，傳統(tǒng)油封使用壽命較短，失效后檢修難度大; 而剖分油封能很好地彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。本文主要闡述了剖分油封在杭鋼焦化廠干熄焦系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵字: 骨架油封; 剖分油封; 密封; 干熄焦系統(tǒng)
0 前言
杭鋼焦化廠干熄焦系統(tǒng)用冷的氮?dú)饫鋮s干熄爐中的赤熱紅焦，吸收了紅焦熱量的氮?dú)鈱崃拷粨Q給余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，而自身被冷卻。冷卻后的氮?dú)庠俅斡裳h(huán)風(fēng)機(jī)鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或并入廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)或送去發(fā)電。杭鋼焦化廠具有一座處理能力 75t /h 的干熄焦，系統(tǒng)龐大，工藝復(fù)雜，涉及到的設(shè)備包括干熄爐、鍋爐、除塵系統(tǒng)、排焦系統(tǒng)、提升機(jī)系統(tǒng)、裝入裝置系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)機(jī)等。系統(tǒng)中含有大量傳動設(shè)備組成。這些設(shè)備精度較高，工作環(huán)境惡劣、運(yùn)行時(shí)間長，需要油潤滑以保障其長時(shí)間安全運(yùn)行。為了保證潤滑油能存于轉(zhuǎn)動設(shè)備內(nèi)，而不向外漏，同時(shí)防止外部大量焦粉等粉塵的進(jìn)入，在設(shè)備傳動軸上安裝油封是常見的手段。2011 年 6 月，干熄焦提升機(jī)次級走行減速箱中一個(gè)輸出軸端蓋處出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，經(jīng)檢查確認(rèn)該減速箱就是采用常見的骨架油封進(jìn)行密封的。由于經(jīng)常性、高頻次的運(yùn)動造成該處的一個(gè)骨架油封密封唇磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)了密封不嚴(yán)的現(xiàn)象，對設(shè)備運(yùn)行造成影響，導(dǎo)致了大量潤滑油泄露故障。
1 傳統(tǒng)油封的現(xiàn)狀
干熄焦系統(tǒng)中使用多的油封件是骨架油封。骨架油封是傳統(tǒng)油封的典型代表，一般說的油封即指的是骨架油封，如圖 1 所示。
圖 1 骨架油封
油封的作用是將傳動部件中需要潤滑的部件與外部隔離，防止?jié)櫥蜐B漏和外界泥沙、灰塵、水汽等侵入設(shè)備內(nèi)。骨架就如同混凝土構(gòu)件里面的鋼筋，起到加強(qiáng)、支撐的作用，并使油封能保持形狀及張力。傳統(tǒng)骨架油封，理想狀態(tài)下油封唇口與軸接觸面之間存在著一層很薄的黏附油膜，這層油膜的存在，一方面可以起到密封流體介質(zhì)的作用，即防止流體流出，和外部灰塵進(jìn)入，另一方面還可以起到唇與軸之間的潤滑作用。油封在動態(tài)下經(jīng)常是處于流體潤滑、邊界潤滑和干摩擦三種潤滑狀態(tài)交替共存的情況。其中主要是流體潤滑。但是由于設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)加上輻射熱，使黏附油膜很容易蒸發(fā)掉，因此油封在動態(tài)下的潤滑狀態(tài)就變成了干摩擦，由此導(dǎo)致過熱和加速橡膠老化，這就是油封壽命大大縮減的主要原因。骨架油封的正常使用壽命大致為 1300 ～ 3000h，即約 2 ～ 4 個(gè)月[1]。傳統(tǒng)骨架油封以丁腈橡膠和氟橡膠為主要密封材料， 其摩擦系數(shù)大，摩擦生熱多，對軸的磨損嚴(yán)重。其中，丁腈橡膠的摩擦系數(shù)為 1. 5，氟橡膠的摩擦系數(shù)為0. 85，高摩擦系數(shù)材料對軸的嚴(yán)重磨損會直接導(dǎo)致再次更換新油封后，新油封對軸的密封預(yù)緊比壓降低,密封效果下降，同時(shí)舊有磨痕加劇對新油封的磨損，導(dǎo)致新油封有效密封時(shí)間進(jìn)一步下降,導(dǎo)致其使用壽命低于甚至遠(yuǎn)低于上一次油封的壽命。
傳統(tǒng)骨架油封的安裝，一般需要停機(jī)，設(shè)備解體，設(shè)備吊裝，油封的更換安裝，設(shè)備裝配、安裝，聯(lián)軸器對中等工作。這樣就需要停產(chǎn)，并耗費(fèi)大量的人力物力。干熄焦系統(tǒng)是 24h 連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)，并且很多設(shè)備處在高空平臺，檢修空間狹窄，檢修難度大，干熄焦提升機(jī)走行減速箱就屬于這類設(shè)備，由于次級減速箱輸出軸聯(lián)接干熄焦提升機(jī)走行裝置的車輪機(jī)構(gòu)，若要更換骨架油封，必須取下輸出端傳動軸才能操作，但是若如此做，必須要將干熄焦停產(chǎn)，并需要調(diào)動大量檢修人員。因此傳統(tǒng)的整體圈形骨架油封已經(jīng)適應(yīng)不了干熄焦系統(tǒng)的快速更換、盡快恢復(fù)生產(chǎn)的要求。
2 剖分油封的應(yīng)用
2. 1 剖分油封介紹
經(jīng)過車間管理、技術(shù)人員研究討論，決定將骨架油封改為剖分式油封( 見圖 2)。剖分油封，作為一種新型油封，專為解決傳統(tǒng)骨架油封安裝不便而研制。它有如下幾個(gè)特點(diǎn):
1) 無需拆卸設(shè)備，方便快捷，幾分鐘內(nèi)即可完成安裝或拆卸，節(jié)約時(shí)間、人力和物力。
2) 剖分油封的骨架采用特種高分子復(fù)合彈性材料，確保剖分后的回彈性和剛度。
3) 以進(jìn)口特種合成橡膠為彈性主體，且磨擦系數(shù)極低，使用壽命長。（相關(guān)閱讀：新型單剖分式油封的特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù) ）
2. 2 剖分油封的安裝
安裝過程很簡單，打開密封面端蓋，取出失效的油封， 將軸和密封艙擦拭干凈，拉開油封套在軸上，在外環(huán)球孔式切口對準(zhǔn)卡槽插入接好，平直推入至油封位置并使接口向上，裝好壓蓋即可。一般整個(gè)更換過程僅需一個(gè)檢修人員利用十幾分鐘就可以完成，大大降低了維修時(shí)間和人力物力。
圖 2 剖分油封
3 改造后效果
所選用的剖分油封的材質(zhì)是進(jìn)口聚醚聚氨酯A100，具有超低的摩擦系數(shù)，僅為 NBR(丁腈橡膠)的20% ，并且具有良好的回彈性和耐磨性，適用于低速、常溫、低壓、跳動較大的設(shè)備。到現(xiàn)在已經(jīng)穩(wěn)定使用了幾年，密封效果良好。干熄焦系統(tǒng)需要24h 運(yùn)作，因此，平時(shí)的檢修必須要爭分奪秒，并且要考慮采用方便、快捷的方案進(jìn)行。在防漏油方面，剖分油封很好地滿足了干熄焦的要求，能方便、快捷、低勞動強(qiáng)度地解決油封漏油問題。
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