作者：董（dǒng）邦伍 （南京（jīng）鋼鐵集（jí）團有限公司動力公司）
摘 要：本文對離心通風機軸承（chéng）箱軸頸泄漏原因進行了分析，設計並（bìng）介紹了螺旋填料複合密封裝置，成功地解決了離心通風（fēng）機軸（zhóu）承箱軸頸泄漏的難題。
關鍵（jiàn）詞：離心通風機；螺紋；填料；泄漏；密封
離心通風機在工業中應用非常廣泛，特別在電廠，它是鍋爐（lú）係統重（chóng）要的輔機。目前，國內廠家生產的風機，其軸承箱軸頸密封裝置基（jī）本上采用端蓋填（tián）料密（mì）封，填料多為油毛毯（tǎn）。如圖1所示。這種密封裝置雖（suī）然結構簡單、製造和安裝（zhuāng）都很方（fāng）便，但是，密封效果很差，漏油嚴重，實現零泄漏幾乎（hū）是（shì）不可能的。不僅給設備維（wéi）護管理工作帶來了（le）困難，而且造成了能源浪費（fèi）和環（huán）境汙染，更（gèng）有甚者，會因（yīn）缺油造成軸承燒損的事故發生。我廠（chǎng）是南京鋼鐵集團有限公司自備熱電廠，裝備有五台鍋爐，四台（tái）汽輪發電（diàn）機組。有離心式通風機12台，其軸承箱（xiāng）軸頸密（mì）封均采用油毛氈作（zuò）填料的端蓋密封，無一台不漏油，每年僅漏油損失達4萬多元。而（ér）且還發生過多起因潤滑（huá）不（bú）良而造成（chéng）軸承燒損事故。嚴重地影響了安全（quán）、經濟，穩定運行。
1、填料密封泄漏原因分析
一般認為，填料密封泄漏（lòu）主要有兩種形式。一種是密封介質直接穿過填料，筆者（zhě）稱之為（wéi）滲透泄漏；另一種是密封介質穿過（guò）密封填料和軸或者密封填（tián）料和填料涵的接觸界麵而產生泄漏，筆者稱之為邊界泄漏。當填料材料組織間的縫隙（xì）(毛細管縫隙)大於介質分子(或分子團)的直徑，而且密封腔壓力大於大氣壓，就會產生（shēng）滲透泄漏；當介質壓力大於填（tián）料在接（jiē）觸界麵的微體比壓（yā）時，就會發生全（quán）壓效應而產（chǎn）生（shēng）邊界泄漏。當風機工作旋轉時，潤滑油通過軸承被甩人密封腔，在（zài）油毛氈處被截住，隨著時間的（de）推移，進人密封腔的油量越來越多，壓力越來越高，於是（shì）油液（yè）便主要以滲透泄漏的方式（shì）泄漏出來（lái）。此時要想（xiǎng）實現良好的（de）密封，唯有增大預緊力使填料產生變形，但這樣一來，又會加速油毛氈的磨損，很快就會使密封失效而產生漏油（yóu）。
根據（jù）以上分析，要想使端蓋（gài）填料密封獲（huò）得良好的密封（fēng）效果，必須從（cóng）兩個方麵入手。一是減少油液進入密封腔，降低密（mì）封腔潤滑油的壓力。二是選擇良好（hǎo）的密封填（tián）料，使其具（jù）有良好（hǎo）的自潤滑性和耐磨性(可延長填料的使用壽命（mìng）)以及致密的內部組織(可阻止滲透泄漏的發生)。這樣，由於隻（zhī）存在邊界泄漏，同時壓力（lì）又低，隻需對填料（liào）施加很小的預緊力便可實（shí）現良好的密封效果。基於這種設想，筆者設計了一套螺旋填料複合密封裝置，成功地解（jiě）決了這一（yī）難題。
2、螺旋填料複合密封裝簡介
改進後的密封裝置如圖2所示。將原軸承箱端蓋拆下上車床加工，保證內孔（kǒng）和定位凸（tū）台的同心度。安裝時，先裝入螺紋密封環5，再裝（zhuāng）密封（fēng）填料4，預緊力通過鬆（sōng）緊壓蓋2的螺栓加（jiā）以調整。螺紋密封環采用聚（jù）四氟乙烯(PTFE)加工而成，與（yǔ）軸承端蓋采用過度配和合。這樣，一旦軸承損壞，同軸頸發（fā）生摩擦，可保護軸，同時更換也很方便。螺紋可加工成（chéng）單（dān）頭三角形螺紋，安裝時要注意旋向，否則會適得其反。理（lǐ）論上，螺紋（wén）間隙越小，密封效果（guǒ）越好。但（dàn）是，由於石墨密封環的存在螺（luó）紋密封（fēng）間隙可適當增大，根據筆者實驗，直徑間隙不大於0.4mm，可（kě）實現無滲漏的密封效（xiào）果。密封填料4為柔性石墨密封環，為便（biàn）於更換，將（jiāng）其做成雙向（xiàng）斜切（qiē）口的兩半園。其製作工藝為：
天然鱗片石墨→氧化處理→過度氧化物→膨脹改（gǎi）性→膨脹石墨離子→壓製成型（xíng）→切口
這種（zhǒng）填料內部組織致密，具（jù）有較（jiào）好的熱穩定（dìng）性和優良（liáng）的自潤滑性能（néng）。由於螺（luó）紋（wén）密封環5的泵送作用被柔性石墨密封環封住的潤滑油的壓力已（yǐ）不高。因而，隻要對填料施加很小的壓（yā）力就可實現良好的（de）密封效果。
3、結論
(1)螺紋填料複合密封是一種很好（hǎo）的密封裝置，成功（gōng）地解決了（le）離心通風機軸承箱軸頸泄漏難題，在Y4一73一11No16D及其以下、轉速≤2950r/min的離心通風機上得到了成功的應用，自（zì）1998年8月改造（zào）以來，運行了3萬多小時，至今依（yī）然保持零泄漏的（de）密封效果。
(2)該密封裝置在單向旋轉的機（jī）械設備上可獲得廣（guǎng）泛使用。實際上，筆者已將其推（tuī）廣應用到離心油泵（bèng）上，效果非常好。
(3)該密封裝置使用壽命長，石墨填料自潤滑性能好，更換方便。
