李躍萍,羅立青
(長沙中聯重工科技發展股份有限公司)
瀝青混(hún)凝土攪拌設備拌製瀝青混凝土混合料時,儲存在不同(tóng)料鬥內的冷砂石料經給(gěi)料器(qì)粗配(pèi)後進(jìn)入幹燥滾筒,在幹燥滾筒內進行烘幹、加(jiā)熱的(de)同時又被混合在一起。篩分裝置的作用在於(yú)把熱(rè)礦(kuàng)料提升機送來的砂石料按不同粒徑重(chóng)新分開,以便在拌和之前分別進行精確計量。
目前(qián)在攪(jiǎo)拌設備中廣泛應用的是雙軸振動篩,通過2根(gēn)傾斜(xié)布(bù)置的(de)偏心軸同(tóng)步旋轉(zhuǎn),使傾(qīng)斜放置的篩網產(chǎn)生定向振動而篩分物(wù)料。本文對振動篩軸承箱密封的機理及漏(lòu)油原因進行了分析,並提出改進措施。
1 設備結構及運行狀況
1.1設備結構
中聯重科(kē)生產的振動篩(shāi)采用雙軸(zhóu)振動篩的(de)型式(shì),通過設在2根軸上的偏心塊(kuài)旋轉時(shí)產(chǎn)生的離心力的作用,使傾斜放置的篩網產生定向振動而篩分物(wù)料。如圖(tú)1所示,偏心振(zhèn)動軸的兩端由2個軸承13支(zhī)承,軸承座14裝在保(bǎo)護(hù)管總成15內(nèi),軸10的兩端均有(yǒu)偏心塊Ⅰ和偏心塊Ⅱ,通過同時調整(zhěng)偏心塊Ⅱ的數量,來改變振動篩振幅的大小,保護管總成15內裝有潤滑油潤(rùn)滑軸承13。
1.2軸端密封結構(gòu)
偏心振動軸軸端(duān)的密封采用非接觸式迷宮密封與離心密封相結合(hé)的組合密封,作旋轉運(yùn)動的迷宮密封環和固定不動的軸承端蓋之間有4個1mm的環形間隙,且在間(jiān)隙內填充(chōng)潤滑(huá)脂來實(shí)現密封,作旋轉運動的甩油(yóu)盤借離心(xīn)力的作用將潤滑油沿徑(jìng)向甩出,阻止潤滑(huá)油進入漏泄縫隙處。在迷宮密(mì)封環的(de)左端有迷(mí)宮式密封槽,從軸承端(duān)蓋處加入潤(rùn)滑(huá)脂,通過這幾個方法達到密封目的。由於耦合(hé)零件有相對運動,所以該處的密封為動密封,圖1為原設計軸承(chéng)的密封結構示意(yì)圖,軸承座2、軸承端(duān)蓋9、保護管總成15組成一(yī)個軸承(chéng)箱。圖(tú)2為原設計的軸承箱潤滑油的油位示意(yì)圖。
1.3運行狀況
圖1所示的結構在投入運行(háng)中,軸承是由軸承箱內浸式潤滑的,偏(piān)心軸的兩端都伸出軸承箱,偏(piān)心軸高速旋(xuán)轉,軸承(chéng)箱的密封則成了一個難題。中聯重科采用迷宮密封的型式,迷宮密封在(zài)軸的徑向上有間(jiān)隙,間隙小則密封效果好,但(dàn)對零件的加工精度要求高,各零件的徑向跳動、端(duān)麵跳動和尺寸公(gōng)差等等都會影響密封效果,且軸承溫升高,旋轉密封件甚至會磨擦燒壞。另外,潤滑油油麵的高度也影(yǐng)響密封效果。據(jù)售後服務反映(yìng),存在密封(fēng)漏油(yóu)嚴重、沿(yán)軸承端蓋向下流,且還有大塊潤滑脂下(xià)流等情況,成為製約設備安(ān)全運行的(de)難題,並且頻繁的補油也增加了成本及維護工作量。
2 漏油原(yuán)因分析
如圖3所示,迷宮密封是在旋轉的迷宮密封蓋上設有3個依次排列的環形密封齒,齒與齒之間形成一係列截流間隙(xì)與膨脹空腔,被密封的潤滑油在通(tōng)過曲折迷宮的間隙時(shí)產生節流效應而(ér)達到密封的目的,其密(mì)封效果(guǒ)與間(jiān)隙(迷宮密封蓋齒尖與軸承(chéng)端蓋之間的間隙)、齒尖(jiān)銳(ruì)程度、密封齒形狀、齒距、迷宮的數量、通道的長度和截(jié)麵形狀(zhuàng)及粗糙度等有關。
根據其密封機理,分(fèn)析軸承箱的漏油原因如下:
(1)迷宮密封的結構原(yuán)因。
迷宮密封件為裝(zhuāng)在旋轉振動軸上的直通迷宮密封蓋,受軸向尺寸的限製,迷宮(gōng)通道的長度和齒(chǐ)間距都很小。從圖1可看出,迷宮(gōng)密封蓋的齒尖不在軸承端蓋的直通(tōng)處,迷宮密封蓋與軸承端蓋隻有3mm的通道間隙,而且還是斜麵,圓(yuán)周方向間隙不勻,密封齒尖較鈍,齒尖厚度大於1.5mm,一般流道(dào)長、齒頂尖時阻力大,壓差損失顯著,泄漏量(liàng)減少,否則反之;另外,迷宮(gōng)密封蓋是裝在旋轉振動軸上,振動軸及迷宮密封蓋的製造精(jīng)度、裝配精度都影響密封(fēng)效果。
因此,以(yǐ)上結(jié)構上的不足和缺陷(xiàn)是導致軸承箱漏油的直接原(yuán)因。出現漏油現象之(zhī)後,曾適當減小(xiǎo)間隙,但軸承處溫升較高,還采用(yòng)過將迷宮密封蓋與軸承端蓋選配裝配,效果(guǒ)均不理想。
(2)輔助密封未(wèi)調整到位。
如圖(tú)1所示,從潤滑(huá)油管總成11注入的潤滑脂不能很好(hǎo)地到達迷宮密封蓋4的齒尖處,沒有形成輔助密封,是漏油的間接(jiē)原因之一。
(3)潤滑方式及軸承箱(xiāng)原因(yīn)
軸(zhóu)承箱的軸承(chéng)處體積狹小,軸承至密(mì)封的軸向長度短(duǎn),造成密封(fēng)距離短、流動阻力(lì)小,而在軸(zhóu)高速旋轉時軸承箱形成的內壓將潤滑油向軸承箱的外側擠壓造成泄(xiè)漏(lòu)。
體積相對(duì)狹小而密閉性較好的(de)軸承箱,在運行過(guò)程中(zhōng),其軸承(chéng)處的溫(wēn)升(shēng)易造成箱體內的微正壓,加之箱體內旋轉件的鼓風效應和迷宮密封的透氣效應,也使潤滑油較易泄漏。
(4)運行工況的影(yǐng)響
①圖1甩油盤8的半(bàn)徑為95mm,潤滑油油麵上平麵至(zhì)軸中心的高度為85mm,即甩油盤有(yǒu)10mm浸在潤滑油中,軸旋轉時甩油盤會將潤滑油甩起來,而軸承箱內的微正壓則會將甩起來的油擠向迷宮密封蓋和軸承端(duān)蓋處的間隙內,加劇了漏油。
②圖2所示的油(yóu)麵高度實際上控製不了,實際(jì)運行(háng)中油麵與油標的出口平麵齊平,這間(jiān)接地提高了油麵高度,導致漏油更嚴重。
③圖1潤滑油管總成11注入的潤滑脂沒有進(jìn)到迷宮密封蓋的齒(chǐ)尖處(chù),而(ér)迷宮密封蓋與軸承(chéng)端蓋隻有3mm的通道(dào)間隙,而且還是斜麵,該處(chù)的輔助密封形同虛設,沒有產生效果。
3 改進措施
3.1改變迷宮密(mì)封的結構
改進後的軸承箱結構見圖4。利用(yòng)螺杆泵原理,當液體介質沿間隙滲漏時(shí),借螺(luó)旋(xuán)作用而將(jiāng)液體介質趕回去,將迷(mí)宮密封蓋的3圈環形密封齒改為連(lián)續的螺紋,見圖5。1根軸上的2個迷宮密封蓋的羅紋設計為左右旋向各1個,安裝時要根據軸的(de)旋(xuán)轉方向注意螺紋的(de)旋向。

3.2甩油盤的結構改(gǎi)進
改變甩油盤的結構(gòu),將直(zhí)徑由φ190改為φ176,使(shǐ)之不浸入潤滑油中(zhōng),起擋油(yóu)盤作用,阻止潤滑油從迷宮密封蓋(gài)與軸承端蓋之間的縫隙(xì)中向外擠。
3.3輔助(zhù)密封的調整方法
從圖4可看出,迷宮密封(fēng)蓋的螺旋部分與軸承端蓋有12mm的間隙通道,用加壓油槍將潤滑脂從(cóng)潤滑油管總成的油嘴處加入,偏心振動軸邊旋(xuán)轉(zhuǎn)邊加入潤滑脂,使油脂完全進入通道間隙的螺紋處,真正起(qǐ)到輔助密(mì)封的作用。
3.4潤滑油麵高度的控製
將(jiāng)潤滑油的油麵高度調整為32~40mm,保護套管的內徑為φ260,則油麵至套管中心的距離為90~98mm。
對圖2中(zhōng)控製油位(wèi)的油標進行改進,如圖6所示,油麵的尺寸90mm時,正好與油(yóu)位的油標齊平,且甩油盤的半徑改為88mm,也不會浸入油中將油甩起。另(lìng)從圖4可看出尺寸102mm是潤滑油從保護套管總成進入軸承座的油孔的中心(xīn)線(xiàn),因(yīn)此將油標控製在尺寸102mm,工作時擰下油標檢查油位,當油(yóu)標杆下麵無潤滑油時,則表明潤滑油位過低(dī),應馬(mǎ)上(shàng)添加(jiā)潤滑(huá)油,油孔的直徑為(wéi)φ10,表明還有5mm的油(yóu)麵保護高度,不致使軸承(chéng)處於幹磨擦狀態。
經過以(yǐ)上分(fèn)析後,對一台振動篩作(zuò)了上(shàng)述改進,同時(shí)按上述方法進行調試,這台振動篩現已在工地運行了半年多,未出現漏油現象,密封效果(guǒ)良好,達到了預期的效果。