作者:梁(liáng)繼軍 張中福
(中國鋁業青海分公司第三電解廠)
圓柱齒輪(lún)減(jiǎn)速器是冶金、礦(kuàng)山(shān)機械的常用設備,但對其軸端(動密封)潤滑油滲漏問題,沒有引起製造廠家的重(chóng)視,而隻是拘泥(ní)於以往的結構設(shè)計,給(gěi)使用單位造成了很大的麻煩(fán)。就此問題,作者談一些認識和實踐(jiàn)經驗。
1 目前圓柱齒(chǐ)輪減速機軸端動密封的(de)結構分析
1.1毛氈圈(quān)密封(fēng)
安裝尺寸較(jiào)緊湊,拆裝技術要求不高,成本低廉,但磨損太快,要求軸的線速度不能過高(gāo)。由於這種密封形式使用壽命太(tài)短,目前已很少應用(yòng)於減速機軸端密封。
1.2間隙(xì)節流溝槽密封
利用曲折間隙節流效應產生密封作用,屬於非接觸型密封,其工作壽命(mìng)長對保養要求不高(gāo),可用於高速和低速條(tiáo)件。然而在實際(jì)應用(yòng)中,單獨依靠這種密封形式,使用效果並不理想,所(suǒ)以它隻能作為(wéi)輔助密封(fēng)手段。
1.3骨架油封密封
骨架油封主要(yào)是利用彈簧圈箍緊密封後,使之對軸徑產生適當的徑向力,同時,唇(chún)口磨損後能自(zì)動補償,以保證唇口具有良好的密封性(xìng)能。骨架油封屬於接觸型密封,其結構簡單,安裝(zhuāng)位置小且緊湊,密封性能較好,對設備振動和軸徑的偏心有一(yī)定的適應性。但其對軸徑、油封孔槽的尺寸公差、表麵粗糙(cāo)度及軸的表麵硬度(熱處理)要求較高,另外潤滑油的粘度(dù)、油質及設備的使用環境(jìng)溫(wēn)度等因素(sù)都會影響油封的密封效果和使用壽命。另外裝配油封必須使用專用工具(jù)才能保證唇口不變形,工藝要(yào)求較高。目(mù)前油封的規格尺寸較多但多數產品質量較差,壽命(mìng)根短。即使采用進口骨架油封,使用壽命也隻有2年左右,往往出現(xiàn)在減速機大修期前(一般為3-5年),油封已經磨損而失去密封作(zuò)用,而單純更換骨架油封所耗費的代價往往超過油封本身價格幾倍。另外一個不能避免的因素就(jiù)是裝配聯軸(zhóu)器時,常用熱裝法,溫度(dù)達到200-300℃,甚至(zhì)更高,這樣無疑在聯軸器安裝後(由於(yú)間距較小),就使油(yóu)封唇口受熱變形、熔化進而失去(qù)密封作用。
1.4 甩油環密封
甩(shuǎi)油環是利用離心力將外流的油液甩向殼壁,並沿殼壁上的回油槽流回油池。甩油環密封(fēng)屬(shǔ)於動力型密封,適宜在高速條件下工作,在低速條件下密封性能減弱,在(zài)停車時喪失密封性能。
1.5 組合密封
利用上述兩種或兩種以上密封形(xíng)式的密封結構,但從實際應用效果上來看,多數不夠理想。其原因為(wéi)這些密封結構不盡合理,或零配件加工製造質量、安裝工藝(yì)較差等。
2 密封結構改進嚐試
2.1 解決減速機軸端(動密封)潤滑油滲漏(lòu)的方法
(1)改變潤滑油的運動方向;
(2)增加泄漏通道(dào)中(zhōng)的阻力;
(3)控製潤滑油對軸承的供給量;
(4)減小密封點前後或內外的壓力差;
(5)上述兩種或兩種以上的(de)組合。
2.2 實際要求
(l)由於礦山(shān)機械減速機的工作環境惡劣:①粉塵進人減速(sù)機內,汙染潤滑油,進而引起齒輪與軸承過度庚科:②粉塵與潤滑油在齒輪(lún)的攪拌下充分混合,會影響潤滑油的潤(rùn)滑效(xiào)果(guǒ)和流動性;③粉塵(chén)油汙在回油通道的聚積會阻塞潤滑油的回流。因此,必須有防塵結構。
(2)必須保證減速機齒輪、軸承的(de)良好潤滑.才能滿足礦山機械大功率、重負(fù)荷的工(gōng)作性質。目前(qián),多數使(shǐ)用單位為避免潤滑(huá)油滲漏,常來用控製加油量的(de)方(fāng)法(fǎ)。但(dàn)由於潤(rùn)滑不充分,引(yǐn)起齒輪過度磨損、點(diǎn)蝕現象及軸承發熱等問題。
2.3改進型密封結構(以輸出軸為雙外伸(shēn)軸頭減速機為例(lì))
(1)壓入式端蓋的密封結構即采用以螺旋密封、甩油環、骨架油封(粉塵較小的環境可用間隙節流溝槽密封結構(gòu)代替,形成永久式密封)相組合的密封結構。密(mì)封原理如下:減(jiǎn)速機工作後,飛濺潤滑形成,以甩油環與殼壁的間隙來控製潤滑(huá)油對軸承的供給量。潤滑油流過軸承後,一部分從(cóng)軸承下側空腔直接流回油池,一部分在螺旋密封環的離心力及油流作(zuò)用下擠向端蓋內孔四(sì)周縫隙,但在螺(luó)旋產生反向推力作用下,迫使油液又被推(tuī)出,經軸承下方回油槽流回油池。當減速機停機時,由於螺旋失去密封作用,油液可能會少量流過螺旋,但經(jīng)端蓋內(nèi)側回油槽又會從軸承下方回油槽流回油(yóu)池,達到良好(hǎo)的密封效果。透(tòu)蓋外側所裝油(yóu)封起密封粉塵作用。
(2)嵌入(rù)式端蓋的(de)密封結構嵌人式端蓋依靠絲母來調整減速機兩端軸承的躥動間隙,它具有檢修快捷方便的特點(diǎn),但是由於其結構緊湊,無法添加合適的密封結構,所以很難(nán)解決其漏(lòu)油問題。改(gǎi)進式密封結(jié)構將其改為固定(dìng)式間隙調整(在嵌蓋與軸承外圍間(jiān)加(jiā)調整墊),隻要裝配、吊(diào)裝(zhuāng)工藝得當,可以保證合適的軸向躥動間隙。其密封原理和密(mì)封結構與壓人式端蓋的密封(fēng)結構相似,隻是用迷宮密封代替了(le)螺旋密封。
2.4 影響改進型密(mì)封結構(gòu)密封效果的因素(sù)
(1)回油槽的(de)寬度和深度(或直徑(jìng))要適中,以便於(yú)潤滑油回流順暢。在不影響減速機殼體強度的情況下,回油槽的通(tōng)流截麵可適(shì)當大些(xiē);
(2)采用螺旋密封時,螺旋的旋向(xiàng)應與減速機齒輪(lún)軸的轉向相適應。減速機應用於雙向傳動時,應避免使用螺旋密封結構,可改用迷宮密封結構;
(3)應完善(shàn)減速機各部位(wèi)密封處的密(mì)封效果,以保證潤滑油的潔淨;
(4)密封通道各間隙值控製在0.20-0.30mm為宜。
2.5 檢修維護注意事項
(1)減速機組裝時,齒(chǐ)輪兩側軸承空腔內盡量少(shǎo)塗潤(rùn)滑脂,避免多餘的潤滑脂在減(jiǎn)速機運行後甩出,堵塞回油槽;
(2)用(yòng)於防塵密封,盡量采用雙唇油(yóu)封,並(bìng)注意油封往軸上安裝(zhuāng)前,需在主唇(chún)與防塵(chén)唇間塗滿潤滑脂(Z好采用二硫(liú)化鈉),起降溫、潤滑唇口、輔助密封粉塵的作用;
(3)減速機(jī)加油量以油麵浸沒末級齒輪(lún)兩(liǎng)個齒高為適中。
3 結束語
潤滑油滲漏是評(píng)價(jià)減速機質量的重(chóng)要指(zhǐ)標,潤滑油滲漏對減(jiǎn)速機安全可靠運行會(huì)造成很大威脅,如不能保證定(dìng)期維護加油(yóu)時,隨著潤滑油的(de)流失,軸承的使用壽命會相應降低甚至損壞,嚴重時會引起齒輪過度磨損。隨著近年來各個廠礦企業對(duì)安全文(wén)明生產的(de)重視減速機潤滑油滲漏這一問題,已(yǐ)引起廠礦企(qǐ)業技術人員的(de)高度重視。