馬治傑¹　馬亞輝²

（1.洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司；2.豫龍同力水泥（ní）有限責任公司）

　　當前，水泥、冶金、化工等行業所運行的回轉窯總（zǒng）數（shù）達數千條之多，絕（jué）大部分托輪軸承組的潤滑密（mì）封均能保持正常運行（háng），但也有部分回轉窯托輪軸承組存（cún）在漏油問題，設（shè）計、製造部門雖（suī）然（rán）在結構上增加了甩油（yóu）環或刮油器，但仍難（nán）從根本上予以消除，以至於有的使用單位（wèi）不得不在設備外專門設置容器循環接油，既增（zēng）加企業的（de）生產成本，也（yě）造成了（le）環境汙染。根（gēn）據現場漏油情況（kuàng），綜合分析主要（yào）有以下幾（jǐ）方麵原因。

　　1　設計方麵

　　1.1密封結構因素

　　托輪軸承組的漏油多發生在托輪一側，該處密封結構（gòu）形式為旋轉軸動密封。根據一般回轉窯的使用情（qíng）況，托輪（lún）軸旋轉線速度一般＜1mm/s，屬於重載低速運行，密封圈使用溫度＜70℃，潤（rùn）滑介質為ISOVG460-680閉式工（gōng）業齒輪（lún）油，無（wú）工作壓力，工作環境粉塵較大。密封設計要求一方麵（miàn）要阻止（zhǐ）軸承內潤滑油外滲，另一方（fāng）麵要考慮外界灰塵侵入，並保持密封圈長期穩定運行。目前，國內回轉（zhuǎn）窯軸承組（zǔ）托輪側密封主要有幾種形式，見圖1~圖5。

　　圖1為羊毛氈彈簧密封。該結構形式簡單，成本低，維修方便，對旋轉軸與密（mì）封槽（cáo）同軸度要求不高，運（yùn）行（háng）中密封圈通過拉緊彈簧壓在旋轉軸上，達到密封的目的。在實際運行過程中，拉緊彈簧的（de）預緊力隨時間延（yán）長逐漸減小，羊毛氈跟隨性較差，在稀油滲入飽和（hé）後出現滲漏。

　　圖2為H型（xíng）彈簧密封圈（quān）。該結構密封圈為（wéi）非標結構，采購困難，成本高（gāo），雖然帶有拉緊（jǐn）彈簧，但對密封唇（chún）口壓緊作用（yòng）有限，唇口處容易翹邊，密封效果一般；對旋轉（zhuǎn）軸與密封槽的同軸度（dù）要求一般。

　　圖3為（wéi）旋轉軸單唇密封。結構簡單，能很好地阻止軸承內潤滑（huá）油外滲，但外界灰塵容易侵入，對旋轉軸與密封圈同軸度有一定要求（qiú）。

　　圖4為單唇形彈簧密封組合Y型密封。Y型密封圈為非（fēi）標件，環向有潤滑脂加入孔，密封及防塵（chén）效果良好，但采購（gòu）困難，成本高，對旋轉軸與密封圈同軸度（dù）有一定要（yào）求。

　　圖5結（jié）構為（wéi）旋轉軸（zhóu）雙唇（chún）密封。該結構（gòu）兩個唇形密封背靠背安裝，內側（cè）唇口（kǒu）密封潤滑油，外側唇口阻擋灰塵（chén），兩密封圈之間環向設潤滑脂加入孔，密封效（xiào）果良好，對（duì）旋（xuán）轉軸與密封（fēng）圈同軸度有（yǒu）一定要求。

　　根據（jù）多個使用現場觀察與使用效果反饋，結構1、2密（mì）封效果一般，漏油幾率（lǜ）較大；結構3雖然能取得良好的密（mì）封效果，但由於隻有單圈密封，潤滑油仍（réng）有滲漏的可能，且不適於（yú）高粉塵場合使用；結構4、5屬組合式密封，既能（néng）阻止潤（rùn）滑油外滲，又能防止粉塵（chén）侵入，加入的潤滑脂能防止密封圈幹磨（mó）擦，密封效果良好（hǎo）。因此從托輪（lún）軸承組旋轉軸密封特點（diǎn）及使（shǐ）用環（huán）境方麵考慮，應主要采用4、5結構。

　　1.2密封圈材質選取

　　根據標準HG/T2811-1996，旋轉軸（zhóu）唇形密封常用材（cái）料主（zhǔ）要有丁晴橡膠、丙烯酸脂橡膠、矽橡膠及氟橡膠。

　　丁晴橡膠（NBR），有良好的耐磨性能，除磷酸酯係液壓油及含極壓添加劑齒輪油外，適用於各種潤（rùn）滑油、潤滑脂及油氣混合物介質，使用溫度-20℃~120℃，使用普遍，價格便宜。

　　聚丙烯酸（suān）脂橡膠（ACM），具有較好的耐熱、耐油及耐磨性能，使用溫度（dù）-30℃~150℃，力學性能及加工性能優於氟橡膠和（hé）矽橡膠，耐熱（rè）、耐油（yóu）及抗老化性能優（yōu）於（yú）丁晴橡膠，適（shì）合（hé）於（yú）各種潤滑脂及含極壓添加劑的潤滑油、齒輪油等。

　　矽橡膠（jiāo）（MVQ），耐熱、耐（nài）寒性（xìng）較好，使用溫度-70℃~250℃，壓（yā）縮（suō）永久變（biàn）形小、彈性好，但其機械強度低，適用於高低溫下高速旋轉場合。

　　氟橡膠（FKM），幾乎適合所有的潤滑油介（jiè）質，使用溫度-20℃~200℃，但其耐（nài）寒性、高溫耐磨性及壓縮永久變形較差，價格較高。

　　綜合以上性能，丁晴橡膠由於具有較好的耐油、耐熱及耐磨綜合性能，通用性強，使用麵光，成本低（dī）廉，對（duì）於（yú）轉速不高、使用溫度在70℃以下的托輪軸承組來說，仍是大多數單位首選（xuǎn）的密封材料。目前，市（shì）場上所供的潤滑油廠家及品種很多，有礦物油（yóu），也有合成油，但大多數都含有極性添加劑，由於丁晴橡膠屬於不飽和極性橡膠，不適於（yú）磷酸酯係列液壓油及含有極性（xìng）添（tiān）加劑的齒輪油，這時就應（yīng）當考（kǎo）慮選用耐油性更廣的聚丙烯酸脂橡膠。密封材料（liào）的硬度以70為宜；考慮（lǜ）到軸心偏差對密封（fēng）的影響，密封（fēng）圈應帶自緊彈簧。

　　1.3托輪軸表麵粗糙度及硬度要求

　　提高托輪軸表麵光潔度可防（fáng）止唇口磨損過快而（ér）形成泄漏，但托輪軸表麵並非越光越好，如果軸麵太光，潤滑油被擠出密封接觸麵，使油膜（mó）變薄或消失，也容（róng）易造成唇部發熱損壞。因此托輪（lún）軸的表麵粗糙度宜（yí）控製在Ra0.8μm~3.2μm。硬度範圍為HRC30~40，密（mì）封圈腔體粗糙（cāo）度Ra3.2μm~6.3μm。

　　1.4托輪軸與密（mì）封槽中心偏差

　　托輪軸承組主要由軸承底座、軸承蓋、球麵瓦、端蓋、密封槽板、密封圈及密封（fēng）壓板等組成（chéng）。底座（zuò）上的球麵一般先（xiān）於其它結構加工，並且采（cǎi）用同一對軸承底座（zuò）兩兩配對銑削；而當（dāng）軸承底座與軸（zhóu）承蓋（gài）合在一起加工定位密封槽位置時，必須考慮與球麵基準一致，否則會造成密（mì）封槽與托輪軸中心（xīn）嚴重超差，從而（ér）在使用中引起密封圈單邊過度擠壓磨損失效，嚴重時甚至引起密封壓板與托輪軸直接幹涉，60%以上密（mì）封漏油情況與此（cǐ）有關。托輪軸與密封槽中心尺寸偏差在有自緊彈簧時按（àn）0.8mm~1.2mm設計。

　　2　安裝因素

　　出於（yú）防腐蝕考慮，托輪軸在（zài）出廠時一般均在軸表麵塗刷防鏽油或防鏽油漆。長期的運輸與存放，防鏽油漆已受到汙染（rǎn）或（huò）幹燥，安裝前必須徹底（dǐ）清除軸表麵上的（de）防鏽油漆，並塗潤滑脂（zhī），防止開機初（chū）期防鏽漆對密封圈產生幹磨及剮蹭（cèng）。

　　安裝時應檢查並調整托輪（lún）軸四周與密封槽間隙大小，保（bǎo）持托輪軸與（yǔ）密封槽中心盡可能一致（zhì），對（duì）於超差嚴重者予（yǔ）以調整或處理，防止單邊過度擠壓磨損失效。

　　正確選擇密封圈的安裝及切口方（fāng）向（xiàng）。采用單個密封（fēng）圈（quān）時，唇口朝向（xiàng）潤滑油一側（cè）（見圖（tú）3）；采（cǎi）用（yòng）雙密封圈時，應采取圖5背對背安裝；根據托輪（lún）軸旋向正確選擇（zé）接口（kǒu）斜切（qiē）方向（xiàng）（見圖6）。

　　保持合適的彈簧（huáng）鬆緊度，彈簧一般較自由狀態伸長約3%~4%。

　　3　使用維護方麵

　　3.1托（tuō）輪軸承組的油位要適當

　　在回（huí）轉窯同一檔支撐中，所設計托輪軸承組油標的高低安裝位置、油標規格隻有（yǒu）一（yī）種，油標上標有Z高與Z低油位刻度。由於回轉（zhuǎn）窯自身有3%~5%的斜度，在同一檔支撐中，高端與低端軸承組對（duì）油位（wèi）的要求（qiú）也不一致。以φ4.8m×74m回轉窯為例，在回轉窯斜度3.5%情況下，高、低端油（yóu）標（biāo）的水平高差達109mm，如果高端與低端（duān）油標均按照（zhào）所標識Z高油（yóu）位加油，則很有可能造成高端油封浸入油中（見圖7）。因此，實際生產中在保證（zhèng）油勺正常帶油前提（tí）下，一般低端軸承的油（yóu）標就高油（yóu）位，高端軸承的油標就低油位，避免過量加油。

　　3.2密封圈材料要與（yǔ）潤滑油匹配

　　使用（yòng）單位在更換了潤滑油（yóu）品種或廠家時，應當根據潤滑油性質及（jí）時（shí）調整密封（fēng）圈（quān）材質（zhì），以Z大限度延長密（mì）封圈使用壽命。

　　4　結語

　　托輪軸承組密封（fēng）雖然簡單，但（dàn）生產中（zhōng）的漏油問題處理起來較為（wéi）麻煩，不但（dàn）增（zēng）加運行成本，也（yě）給環境帶來汙（wū）染。隻有從設計、製造、安裝（zhuāng）及使用每一環節綜合（hé）考慮（lǜ），采用合理的結構與密封材料，正確安裝使用，才能夠避免漏油問題所帶來的煩惱與損失。

來源：《中國水泥》2016年02期