餘必海
（中石化南京（jīng）化學工業有限公司磷肥廠，江蘇南京 210048）
摘 要：對（duì）於輸送磷礦粉（fěn）的鬥式提升（shēng）機，由於其從動軸的密封結構（gòu）存在著設計（jì）選型上（shàng）的不舍理，導致在使用不長時間後，密封處即產生嚴重的磷（lín）礦粉泄漏現象，影響設備的連續運行，製約了企業的生產。通過技術改造，設（shè）計（jì）了新的密封結構，徹底解（jiě）決了這一難題。
我廠運送磷礦粉（以下簡稱礦粉）的鬥式提升機（以下簡稱鬥提機），其底部從動軸多年來一（yī）直采用填料密封結構，長期的使用情況證明，即使換上新填料和新從動輪，使用（yòng）一段（duàn）時（shí）間後，其從（cóng）動軸密（mì）封處就（jiù）會發（fā）生礦粉向外泄漏的現象。由於鬥提機底部置於地坑內（nèi），又無（wú）良好的通風（fēng）設備，外泄（xiè）的礦粉彌漫，不僅給操作工人的身體健康（kāng）帶（dài）來嚴重傷害，且每日清除泄（xiè）漏的大（dà）量礦粉也（yě）增加了（le）操作工人的（de）勞動強度，加之礦粉無法排出，給（gěi）設備操作和檢修人員造成了一定（dìng）的不安全因素。為此，我們對其密封結（jié）構進（jìn）行技術改造。
1 礦粉泄漏（lòu）分析
鬥提機運行時，機內眾多的料鬥（dòu）以一定的速度由上向下把底部的礦粉裝入鬥內（nèi），裝料過程中（zhōng）料鬥不斷地擠壓礦粉，並將其擠向（xiàng）機殼壁。為了保證料鬥裝料的連續性並使其裝滿，必須有一定高度的礦粉層，這就使從（cóng）動軸經常被埋（mái）在礦粉中。受（shòu）擠壓的礦（kuàng）粉不斷地進（jìn）人兩側機殼壁（bì）上的填料盒。由於填料以一定的作用力抱緊軸的（de）表麵且處於靜止狀（zhuàng）態，轉動的軸頸處就要受到礦粉的磨損，使（shǐ）得軸與填料（liào）之間出現間（jiān）隙，礦粉Z終（zhōng）從（cóng）磨損的軸頸處漏出。由於礦粉受到的（de）這（zhè）種（zhǒng）擠壓是連續性的，這樣，礦粉就會不斷地隨著轉動（dòng）的從動軸從密封處向外泄漏。
2 原密封結構（gòu）及使用情況分析
原采用的填料密封結構如圖1所示。
（1）填料密（mì）封性能的好壞不（bú）僅（jǐn）與所（suǒ）選擇的填（tián）料種類有關，還與（yǔ）填料的圈數有關，圈數多雖密封性能（néng）好，但密封（fēng）結（jié）構長，由（yóu）於（yú）填料盒是安裝在機殼外的，其外側還有軸承座，現場檢修很不方便；
（2）壓緊的填料沿軸向的受力是不均勻的，靠近壓蓋端的受力Z大（dà），此處的填（tián）料抱軸Z緊，極易造成該處的軸頸很快被磨損；
（3）裝填料時，若壓蓋壓得過緊則軸磨損嚴（yán）重（chóng），過鬆又達不到密封效果，故壓蓋（gài）的壓緊程度難以把握（wò），一般情（qíng）況下為（wéi）防止（zhǐ）泄漏，壓蓋始終處於偏緊狀態；
（4）當軸出現少量磨損後，受擠壓的礦粉（fěn）即會漏出（chū），此時（shí）必須再次適量壓緊壓蓋來（lái）擠壓填料以防泄漏，從而使軸的磨損不斷加劇；
（5）填料密封結構Z大的缺點是礦粉直接和軸表麵接觸並隨著軸的轉動而相互磨擦，由於磷（lín）礦（kuàng）粉質（zhì）地比較硬，極容易（yì）造成（chéng）從動軸（zhóu）過早報（bào）廢。
通過以上分析可知，對於輸送礦粉一類（lèi）的（de）物料（liào），采用填料密封結構的效果（guǒ）很（hěn）不理想。使用不長時間後就會出現漏礦現象（xiàng），說明軸已受到了磨損，以至我（wǒ）們隻（zhī）有通過不斷更換填料和調（diào）整壓蓋（gài）的鬆緊程度來保證密封（fēng），這實際上是以從動軸的磨損為代（dài）價來實現密封礦粉的效果。因此（cǐ）這種結構存在著設計（jì）選型的不合理性。
3 新密封結（jié）構設（shè）計
3.1 設計思路
考慮（lǜ）到輸送的礦粉很（hěn）細，而且主要是因礦粉受擠壓和從動軸一旦有少量磨損就會出現漏礦現象，因此，我們在設計新密封結構時基於以（yǐ）下幾（jǐ）個方麵的考慮：
（1）使軸頸周圍的礦粉不受擠壓或盡量減少擠壓，使礦粉失去或減（jiǎn）小沿軸向向機（jī）殼移動的動力；
（2）避免礦粉與軸的（de）密封麵接（jiē）觸，減（jiǎn）少（shǎo）軸的磨（mó）損；
（3）改進後的（de）密封結構要簡（jiǎn）單，必須適應現有的安裝（zhuāng）空間，且能達到期望的密封效果。
3.2 新結構的（de）特（tè）點及密封原（yuán）理
鑒於填料密封結構存在的缺點和從動軸密封結構（gòu）選型的不合理，在研究了目前國內所采用（yòng）的（de）各種形式密封結構的（de）基礎上，並考慮到材料的選擇以（yǐ）及機械加（jiā）工難易程度，設計出如圖（tú）2所示（shì）的（de）新密封結構，它同時利用了螺旋密封與迷宮密封的原理。
新密封結構的優點：
（1）結構緊湊，尤其對於軸向空間較小的場合也可以較好地安裝使用；
（2）結構簡單，有利於機械加工（gōng），材料采用普通（tōng）的Q-235即可；
（3）壓蓋通過緊定螺（luó）釘隨軸（zhóu）轉動，壓蓋中的填（tián）料（liào）（羊毛氈）與從動軸表麵接觸（chù），兩者處於相對靜止狀態，當礦粉（fěn）滲入壓（yā）蓋後，必須經過填（tián）料與軸之間的（de）間隙方（fāng）可泄出（圖（tú）示為一道填料密封，可根（gēn）據需（xū）要增加密封（fēng）道數），由於軸與填料不發生相對運動，故礦粉不會從其間泄出（chū），軸表麵也不會受到礦粉的磨損；
（4）壓蓋（gài）與填料（liào）盒之間的填（tián）料壓緊程度可（kě）以通（tōng）過緊定螺（luó）釘方便（biàn）地加以調整，礦粉在外泄（xiè）的過程中，隻是使槽麵和填料受（shòu）到少許磨損；
（5）壓蓋的（de）螺旋部分置於填料盒的圓筒端內，當壓（yā）蓋隨軸轉動時，可將擠（jǐ）入螺（luó）旋的礦粉朝反方向拋出，隻有極少量的礦粉（fěn）經過螺旋滲到（dào）填（tián）料處，從而使外泄的礦粉大（dà）大減少（shǎo）。
這種新密封結構經過近兩年的使用，隻有少量的礦粉泄出（chū），再（zài）沒有出現過礦粉彌漫（màn）的現（xiàn）象，達到了期望的密封效果。
4 經濟效益分析
（1）通過對原密封結（jié）構的改造，使以前頻繁（fán）更換填料（約6次/年（nián））及從動軸（約3次/年）的現象2年間沒有發生過，很大程度地減輕了檢修工人的勞動強度，可節約檢修人工、機械費（fèi）約3000元/年。
（2）按每年更換3個從動軸、6個填料盒及20m石墨填料計算，每台設備一（yī）年可節（jiē）約備件（jiàn）及材料費用約5000元，降低了設備維修費用。
（3）減少了不必要的非計劃停車，延長了設備的檢修周期和鬥提機的使（shǐ）用壽命，間接（jiē）地降低了生產（chǎn）成本。
（4）目前（qián），我廠擁有從動軸為（wéi）填料密封的鬥提機為數不少，如果對其全部實施改造，那（nà）麽每年節約下來的備件、材料及人工費用是十分可觀的，必將取得很大的（de）經濟效益。
5 結束語
通過對原密封結構實施技術改造，徹底解決了多（duō）年來製約鬥提機不能長周期連續運行的難題，同時也大大（dà）地改善了（le）操作、檢（jiǎn）修環境，減少了安全隱患和對職工身體健康的傷害；降低了生產成本，提高了設備利用率。近兩年來的使用情況充分說明了新設計的密封結構遠優於原密封結構，產生了（le）顯著的經濟效（xiào）益，可作為一種新的（de）密封類型加以推廣。
來（lái）源：《硫磷設計與粉體工程（chéng）》2003年第3期
