作者：唐建新 袁為新
（煤炭（tàn）科學研究總院南京研究所）
在研製HZL—30型連續式砼攪拌站（zhàn）時，對攪拌機軸端密封（fēng）裝置（zhì）進行了較為深入的研究。在（zài）吸收國內外先（xiān）進技術的基礎上設計了新型組合（hé）式軸端密封裝置（zhì）。
圖1是軸端密封裝置（zhì）結（jié）構示意圖。
砼攪（jiǎo）拌機的工（gōng）作介（jiè）質是含有（yǒu）固體顆粒的砂漿，當攪拌（bàn）機工作時，它極易順著攪拌軸侵入軸端密封，使密封麵產生劇（jù）烈磨損並導致Z終失（shī）效，進而使（shǐ）攪拌軸及軸承等零件損（sǔn）壞。因此，軸端密封裝置的（de）設計對整個攪拌機（jī）的性能都是（shì）至關重要（yào）的。
圖1
1.軸承；2.油封；3.支承座；4.油封；5.O形（xíng）圈；6.攪拌機側板；7.調節螺釘（dìng）；8.浮封環；9.軸；10、11.浮封座（zuò）
設（shè）計的軸端（duān）密封裝置由四道密封組成：
道是由浮封座10，軸端法蘭9及支承（chéng）座殼體3之間的縫隙構成的間隙密封，該密封（fēng）和由注油口A注入的油（yóu）脂將阻擋住大部分砂漿進（jìn）入到（dào）密封裝置中來。
第二道是由一對浮封環8和與之相配的O型圈5組成的浮環（huán）密封，這（zhè）是Z主要的一道密封，也是整個軸端密封（fēng）的關鍵（jiàn）。浮（fú）環密封的工作原理是：O型（xíng）橡（xiàng）膠圈5在（zài）裝配（pèi）時將受軸向壓縮產生變形（xíng），使它一方麵在浮封座10、11和浮封（fēng）環8之（zhī）間起密（mì）封作用，另一方麵使它能對兩個浮（fú）封環8加壓（yā），使（shǐ）兩環端麵之間產生（shēng）一定的壓（yā）力，在這個壓力作（zuò）用下，兩（liǎng）環端麵緊密貼合形（xíng）成密封（fēng）。當軸（zhóu）轉動時，其中一個浮封環(動環)將隨其轉動，而另（lìng）一個環(靜環)則靜止不動。當密封麵產生磨損之後，由於（yú）O型圈5的（de）作用，兩環將自（zì）動作軸向移（yí）動進行（háng）補償，使密封繼（jì）續保持作用。
通過油口B可以往浮環密封內腔注入潤滑（huá）油（yóu）(脂)，以潤滑和冷（lěng）卻密封麵。
第三道和第四道密封（fēng）分別由（yóu）油封4和油封2組成（chéng），油封4的作（zuò）用主要是用來（lái）防止浮環密封內腔中的（de）潤滑油(脂)向外泄漏，同（tóng）時也可以（yǐ）用來阻擋砂漿。但是如果前（qián）兩道密封失效，在砂漿源源不斷地進入（rù）內腔的情況下，油封（fēng）4的密封作用（yòng）是很難保持長久的。為此我們在油封4和2之間的支承座殼體3上設計了一個漏漿孔，利用疏導的（de）方法，將前三道（dào）密封失效後（hòu）滲漏的絕大（dà）部（bù）分砂漿，通過漏漿孔排泄到支承座殼體之外，這樣即使（shǐ）發生（shēng）漏漿，在第四道密封的保護下，滾動軸承1也可以避免受到砂漿的侵蝕。同時通過對漏漿孔的觀察，可以了解前三道密封的工作情況，以（yǐ）便及時更換和維修，避免發（fā）生更大的故（gù）障。
上述密封裝置的使（shǐ）用性能很大程度（dù）上取決於其裝配質量，特別（bié）是浮環密封，其裝配質量更（gèng）是直接影響該（gāi）組合（hé）密封的使用效果（guǒ）。可以認為在裝配時應注意（yì）以下幾點：
(1)除（chú）了新的且保管完善的軸承、密封件外，其餘零件（jiàn）裝配（pèi）前均應用煤油清洗幹淨，並（bìng）去除上麵的銳棱和（hé）毛（máo）刺；
(2)浮封環必須成對使用，不允許將新舊兩個半環裝在一（yī）起使用，O型密封圈用後應全部（bù）報廢（fèi）；
(3)安裝O型密封圈時，應使其均勻地靠座在浮封環的擋口處，不得扭曲；
(4)將準備好的密封（fēng）環分別安放到浮封座裏時，應（yīng）確保密封環放置平正，安放時可以用手指按壓密封環，但（dàn）決不可使用螺絲刀等尖（jiān）銳（ruì）工具；
(5)在將兩密封環貼合（hé）到一起之（zhī）前，應（yīng）先在兩密封接觸麵（miàn）上塗一薄層油，但不要使油接（jiē）觸除密封麵（miàn）以外的其它部位。塗油時不可（kě）使絨布、線頭等汙物殘留在密封接觸麵上。
除（chú）了以上幾點，密（mì）封麵之間的工作壓力對密封效果的影響也很大。壓力過大，將使密（mì）封麵磨損加劇。壓力過小，又不足以（yǐ）使密封麵緊密貼合和補償磨損量。根據有關技術資料，密封麵之間的工（gōng）作壓力（lì）一般控製（zhì）在0.35MPa～0.70Mpa之間較為適宜。但從目前國內砼攪拌機所用的軸端密（mì）封裝置結構來看，對工作壓力（lì）的大小都是不能控製和調（diào）整的。實際工作壓力受（shòu）到如攪拌軸、攪拌筒等零件加（jiā）工尺寸的影響。這樣一來不僅對這些（xiē）零件的加工精度要求較高，而且（qiě）裝配（pèi）後的實（shí）際工作壓（yā）力仍然無從（cóng）知道。為了能控製和調整密封麵之間的工（gōng）作壓力（lì），我們（men）在軸端法蘭9上設計了兩個調節螺釘7，用以調節浮封座10的軸向位置（zhì），達到控製工作壓力的目的。
由於浮環密封（fēng）的性（xìng）能同裝配質量關係很大，因此裝配後還應對密（mì）封（fēng）情況進行檢驗。但裝配後由於整個密封都處於支（zhī）承（chéng）座殼體（tǐ）之中，不便（biàn）於觀察和測（cè）量，所以（yǐ）目前國內許多攪拌機軸端密封在裝配後都不做檢驗，裝配質量的好壞都隻是憑（píng）裝配人員和檢（jiǎn）測人員的經驗來判定，因此難以保證密封的可靠性。
為了檢（jiǎn）驗密封的裝（zhuāng）配質量和密封效果，我們（men）利（lì）用注油口B對密封組件進行氣密性能試驗。即通過注油口B將壓縮空氣通到浮環密封的內（nèi）腔，當壓力達（dá）到0.035MPa～0.07 Mpa時關閉氣閥，然後通過壓力表觀察密封（fēng）情況。如關閉氣（qì）閥（fá）後能（néng）保持壓力5分鍾以上，則視為合格。否則應重新裝配。
由於在設計、裝配和檢驗等（děng）方麵我們都做了較為細致的工（gōng）作，因此在我們進行攪拌機試驗的幾個月中，上（shàng）述密封裝置使（shǐ）用（yòng）效果良好，未發生泄漏（lòu）現（xiàn）象，可以滿足砼攪拌機對密封裝置的要求。
來源：《機械設計》1998年第15卷（juàn）第7期
