汤国祥
(马钢(控股)有限公司南山矿业公司)
摘 要:针对矿山设备中使用较为普遍的减速机漏油现象进行了分析,列举了现减速机密封形式存在的问题,并提出了具体的修改措施,进行了技改,使用效果良好。
关键词:减速面;密封;改进
在矿山机械行业中,减速机有着极其重要的作用和地位。但漏油问题一直困扰着生产。不仅造成物质资源的浪费,而且污染了环境,对生产、人身安全都产生了许多不影响。
下面对减速机主要漏油部位和形成机理进行分析和论述。
1 减速机漏油
旋转轴的轴头与通盖密封元件的配合处为减速机主要漏油部位。
轴头漏油主要是因为高速旋转,使用时间长,加上外部环境比较恶劣。既要防止油外漏,又要防止灰尘、杂物等进入箱体内部。一旦灰尘、杂物进入箱体内部,就会使润滑油脏污,加快密封圈的磨损,从而缩短减速机使用寿命。
2 密封类型
轴头的密封装置可分为接触式和非接触式两种类型。
2.1 接触式密封
(1)接触式密封形式。较先采用的密封都是接触式的,其形式见图1。该密封效果取决于橡胶、填料的性能。减速机的流动轴承用稀油润滑,两轴端原为毛毡密封。因毛毡圈磨损较快,造成漏油严重,而且检修不便,影响生产。后在两端外部增设一个填料密封,密封作用较好,见图1(a)、(b)。图1(b)的填料是聚四氟飞烯粉未。因为它具有冷压成型和自润滑性能,密封效果不错。
图1(e)增加甩油环1,端盖与甩油环两端面间的间隙保持0.5~1mm,在离心力的作用下,将溢向轴端的油甩向壳腔壁。密封槽2与甩油环外缘端面尖角相吻合,并有约1mm宽的密封间隙以防油窜入转轴间隙。环形截油槽3收集滚动轴承溅起的油珠,使油流回油池。在轴承端部还设有扩容槽4、回油孔5,使少量外溢油汇集再流回油池。这种密封效果很好,比较适用于高速转动轴。但其结构比较复杂,加工成本高。
(2)漏油原因分析。从上述可以看出,轴的圆周速度仍是影响密封效果的关键因素,油封的唇口与轴表面的接触压力越大,相对运动速度越高,则由摩擦所引起的温升越快,温度也越高,这样一来,就使唇口磨损和烧伤,造成油封的密封失效,缩短了油封的使用寿命。
另外,轴的表面粗糙度对油封的磨损也有重要影响。一般的,当轴的圆周速度为4m/s时,轴表面粗糙度不应低于1.6;当大于4m/s时,不得低于0.4。但是,如果表面粗糙度超过0.1,反而难以形成润滑油膜,引起漏油。
2.2 非接触式密封
上述几种类型的接触式密封不是很理想,不能满足生产的需要。人们研究出一种非接触式的密封。该密封形式见图2。非接触式的优点在于它不受圆周速度和温度的影响,没有能量损耗,提高了减速机的使用寿命。
(1)增加挡油环。挡油环将抛起的油滴沿挡油环汇集在油槽内,再流回油池,从而消除了漏油象。
为了便于检修,可以把环做成对开的。它具有与整体油环相同的效果见图2(a)。
(2)迷宫密封是使流体经过许多曲曲折折的通道,经多次节流而产生很大阻力,使流体难于渗漏,以达到密封的目的,它可用于气体,液体密封,象做过的飞剪,上下刀杆与偏心轴就是采用径向迷宫,在现场使用效果比较好,见图2(d)、(e)。
(3)螺旋密封是利用螺杆泵的原理,当液体介质沿漏泄间隙渗漏时,借螺旋作用而将油赶回去,以保证密封。这种密封的缺点就是容易让外部杂质吸入箱体,所以在减速机设计时通常与其它组合使用,见图2(f)。
(4)新型非接触式离心密封。在实际工作生产中对高速运转的传动轴,密封问题更是难以解决,不仅维修费用大,消耗人力多,而且还拖延了生产工期。为此针对高速转轴的特点,研制出了新型非接触式离心密封方式。见图2(h)。
当传动轴旋转时,甩油盘1与轴一起回转,借离心力作用将液体介质径向甩出,液体受阻无法进入漏泄缝隙,液体介质在离心力的作用下,沿回油孔流回轴承部位,从而达到密封的目的。回油孔倾斜角一般以30°为宜。
本结构简单,甩油设计成抛物线型,因而成本低,没有磨损,无需维护,广泛用于高温、高速各种传动装置。
来源:《矿业快报》总第407期