王鬆，孫家宏，林（lín）琪，李玉良

［摘　要］本文以某品牌攪拌機為例，介紹了軸（zhóu）端密封的原理，從（cóng）製造、裝配環節對軸端漏漿產生（shēng）的原因進行了分析，並提出相應（yīng）的改進措（cuò）施。

［關鍵（jiàn）詞］混凝土攪拌機；軸端密封；軸端漏漿（jiāng）

0　引言

混凝土攪拌機作（zuò）為攪拌站的核心部件，其運行的可靠性關係（xì）到整個攪拌站的正常生產。一（yī）旦（dàn）發生故（gù）障，將給客戶（hù）帶來巨大損失（shī）。而軸（zhóu）端漏漿作為影響攪拌機（jī）可（kě）靠性的主要（yào）故障之一，一直受到各界（jiè）學者的關注。本文以某品牌攪拌（bàn）機為例（lì），從（cóng）製（zhì）造、裝配環節對軸端漏（lòu）漿產生的原因（yīn）進行了分析，並（bìng）提出相應的改進措施，以提高軸端密封的（de）可（kě）靠性（xìng）及使用壽命。

1　軸端（duān）密封原理

如圖1所示為某品牌攪拌機軸（zhóu）端密封結構。內迷宮環（huán）、內座腔固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉動（dòng）；外迷宮環（huán）、外座腔固定在殼體上；座腔內放置一對浮動（dòng）環（huán），左側浮（fú）動環在O形圈（quān）摩擦力作（zuò）用下隨內座腔一起轉（zhuǎn）動，右側浮動環跟（gēn）隨外（wài）座腔靜止不動，兩浮動環相對（duì）旋轉。

該密封結構由三道密封組成（chéng）：道為油脂密封，通過向迷宮環與浮（fú）動環之間的小間隙腔體內持續注入黃油，使油脂（zhī）充滿整個（gè）腔體以阻隔混凝（níng）土的進入；第二道（dào）為浮動環密封，通過O形圈（quān）壓緊兩個經（jīng）過配對研磨的浮（fú）動環，兩環端麵緊密貼（tiē）合形成密封麵，進而阻止混凝土的進入；第（dì）三道為骨架油封密封，主（zhǔ）要防止浮動環內腔的黃油泄漏，保證（zhèng）浮動環密封麵得到充分潤滑，起降溫減磨作用。

2　軸端漏漿分析

因道密封並非封閉腔（qiāng）體，油脂與混凝土之間無法形成隔離界麵，而是混合在一起流至浮動環處，故道密封僅起到（dào）緩衝作用。第二道（dào）密封依靠緊密貼合的浮動環形成隔離，是（shì）軸端密封的主（zhǔ）密封。故本文重點分析影響浮動環（huán）密（mì）封性能的各項因素。

2.1端麵比壓

端麵比壓即為兩浮動環中間接（jiē）觸麵的（de）壓力，其直接決定了浮動環的密封性能。壓（yā）力由兩側的O形圈提供，而壓力的大小由內、外座腔的相對軸向尺寸決定。

經（jīng）分（fèn）析，影響內、外座（zuò）腔相對軸向尺寸（cùn）的因素主（zhǔ）要（yào）有攪拌軸的軸向尺寸（cùn）精度、殼體端板間軸向尺（chǐ）寸精度以及（jí）軸套軸向（xiàng）尺寸精度等。因攪拌軸與殼體（tǐ）均較長，受機床加工能力與精度的限製，其軸向尺（chǐ）寸偏差較大，通過尺寸鏈計算，內、外座腔裝配到位（wèi）後軸向相對尺寸偏差約±1.5mm。而（ér）內（nèi）、外（wài）座腔間的相對軸向尺寸偏差標準在±0.5mm以內，故已嚴重（chóng）超標。導致兩浮動環的端麵比壓不符要求，進而影響浮動環的密封性能（néng）。

改進措施：單純依靠提高機加尺寸精度較困難，可通過在裝配環（huán）節控製，消除尺（chǐ）寸鏈（liàn）偏（piān）差。如圖2所示，優化外座腔裝配方式（shì），外座腔與（yǔ）殼體端板間留有調節（jiē）間隙。當內、外座腔外（wài）部間距t調（diào）至設計（jì）尺寸時（t可用量具測得），浮動環間的端麵（miàn）比壓即符合標準，密封性能得到保（bǎo）證。

2.2浮動環定位精度

浮動環在安裝中需保證O形圈不得扭曲或脫落，且浮動環需對中且不得歪斜。

通過對實際安裝過程跟蹤發現，工人（rén）通常采用螺絲刀將O形圈與（yǔ）浮動環撬入座腔內。這使得O形圈產生一定的扭曲，且在座腔內（nèi）深淺不一致。同時通過測量浮動環周圈端麵至座腔端麵距離（lí）發現（xiàn）周圈距離不（bú）一致，Z大相差1.5mm，表明浮動環相對座腔已歪斜。這將導致兩浮動環端麵無（wú）法（fǎ）完全對正，且周圈預緊力不一致，進而影響密封性能（néng）。

改進措施：製作如圖3所示工裝，安裝時（shí）先將O形圈、浮動環與座腔對正，然後利用工裝均勻下壓即可。經試驗證明，該方法操作簡單，且能有（yǒu）效保證O形圈（quān）與浮動環在座（zuò）腔中的定位精度。

2.3O形圈性能

浮動環的預緊力（lì）來源於O形圈的壓變形，因此O形圈的各項性能參數至關重要。經（jīng）查詢相關標準，O形圈需滿足：（1）常溫下，硬度為60±5（邵氏A度），拉伸強度不小（xiǎo）於11MPa，扯斷伸長率不小於300%。（2）120℃條件下（xià），經過（guò）70小時壓縮永久變形率應不大於20%，硬度（dù）變化（huà）應不大於0～+6（邵氏A度）。通過對失效浮封檢測，部分O形（xíng）圈拆掉後（hòu）仍處於（yú）變（biàn）形狀態，沒有及時回彈，說明O形圈已失去彈性，導致（zhì）浮動環預（yù）緊力降低，進而影響密封性能。

改進措施：使用符（fú）合標準的O形圈，裝配前對其性能參（cān）數進行檢測。

2.4注油方式

從圖1可以看出，在浮（fú）動（dòng）環與（yǔ）骨架密封圈之間有（yǒu）?油口，為確保浮?環有足夠（gòu）油脂潤滑（huá），通常采（cǎi）用氣動注油槍注油，一直加注到從骨架密封圈處有油（yóu）脂溢出為止。骨架密封（fēng）圈的密封壓力約0.05MPa，理論上該壓力不會造成O形圈的變形，但因采用氣動注油（yóu）槍，供油速（sù）度較快，當油脂從骨架密封圈出溢（yì）出時，內部壓力（lì）已遠高於0.05MPa，這將造成O形圈移位變形（xíng），進而影響預（yù）緊力，造成密封失效。

改進措施：在浮動環與骨架密封圈之間（jiān）開設一泄油口，注油時打開泄油口，當油脂從泄油口（kǒu）流出後注油完畢，再將（jiāng）泄油口堵上（shàng）即可。

3　總結

經分析，影（yǐng）響（xiǎng）該品牌攪拌機軸（zhóu）端密封性能的因（yīn）素主要（yào）有：（1）端麵比壓（yā）不（bú）達標；（2）浮動環定位精度（dù）較差；（3）O形圈性（xìng）能不（bú）達標；（4）注油方式不合理。其相應的改進措施分別是：（1）通過裝配測量方法消除（chú）尺（chǐ）寸鏈偏差（chà）；（2）利用專用工裝（zhuāng）保證浮動環（huán）定位精（jīng）度；（3）使用符（fú）合標準的O形圈；（4）開設泄油口消除高壓變形。

經驗證，改進後（hòu）軸端密封的可靠（kào）性得到顯著提升，軸端漏漿故障率明顯（xiǎn）降低，使產（chǎn）品在提升質量的同時，為客戶的利益提供保障。

參考文獻

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本文選（xuǎn）自《商品混凝土》雜誌2019年12期（qī）