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2023-07-05
謝亞欽
輥壓機是20世紀80年代中期在國際上發展起來(lái)的高效粉磨設備。以其為主組(zǔ)成(chéng)的擠壓粉磨新工藝在增產節能方(fāng)麵有著顯著的效果,受到國際水泥界的普遍重視,成為發展粉磨工藝的一項新(xīn)技術。目前(qián),輥壓機已成為水泥粉磨係統(tǒng)的主要設備,由於輥壓機結構較(jiào)為複雜、載荷大、係統部件多、工(gōng)作環境惡劣、零(líng)部(bù)件老(lǎo)化(huà)等(děng)因(yīn)素,使用過程中難免出現故障。常見的(de)有:輥麵磨損、軸承溫度過高、液壓缸漏油嚴重、減速機高速軸漏油等。本文主要(yào)討論HFCG150-100輥(gǔn)壓機高速軸漏油問題及其處理方法。
1 高(gāo)速軸(zhóu)漏油的幾種情況及處理方法
HFCG150-100輥壓機減速機(jī)高速軸密封由一個骨架油(yóu)封TC 160×190×16和一個無(wú)骨架J型(xíng)油封(fēng)160×190×16組成(chéng)。TC型骨架油(yóu)封主要起密封液(yè)壓油的(de)作用,J型油封(fēng)主要起防塵的(de)作用,兩者組合在一起(qǐ)使用J型密封圈可以屏蔽外界(jiè)的粉塵等(děng)汙染物,給TC型骨架油封創(chuàng)造了(le)一個良好的環境,延長了油封的使用(yòng)壽命。盡管如此,經過長時間的使用,油封會逐漸老化,唇口失去彈性、開(kāi)裂,從而導致密封失效,引起油漏事故。如果漏油量比較大,需要及時停(tíng)機維修處理,以(yǐ)免導致潤滑油浪費及汙染環境,嚴重將可能導致(zhì)其它(tā)零部件的故障。叉河水泥一線水泥粉磨站輥壓機減(jiǎn)速機高速軸在年初大修時更換(huàn)了(le)密封,可是運行不到(dào)1個月就出現了嚴重的漏油,更換新的密封發現J型(xíng)密封圈已經硬化、開裂,密封的材料(liào)不適合在高溫下(xià)長期工作。圖(tú)1為高溫硬化(huà)失效的(de)J型密封圈(部分)。油封使用時間長了以後橡膠老化失去彈性,油封唇口與軸的徑向接觸壓力下降,具有一定壓力的潤滑油通(tōng)過性會加大,從而引起液(yè)壓油的泄漏。

1.1 油封損壞引起(qǐ)的漏油此類故障的處理一般(bān)是直接更換新(xīn)的油封(fēng)。在安(ān)裝油封的時候,首先要檢查油封是否存在製造缺陷,或(huò)者在儲存、運輸過程中導致的損壞。重點檢(jiǎn)查唇口及骨架變形、劃傷,檢查油封中的自緊彈簧是否完好。其次,要掌握安裝油封的基本方法,不可野蠻作業,以免損壞唇口或骨架。油封安裝(zhuāng)前要將唇口和孔槽(cáo)清洗幹淨,並在唇口抹適量的潤滑油,使接(jiē)觸麵形成一(yī)定(dìng)的油(yóu)膜。在選擇油封時應綜合考慮其工作條件及經濟性,以便選擇合適的材料。對於輥壓機高速(sù)軸而言,由於其轉速(sù)達到1 440 r/min,在油封(fēng)唇口與軸的(de)表麵摩擦產生大量的熱量,接觸麵會產生很高的溫度(超過(guò)120 ℃)。實測密封端蓋的表麵溫度達(dá)到65 ℃左右(yòu),內部(bù)溫度則更(gèng)高(gāo),所以一般的油(yóu)封(fēng)不滿足這樣的(de)工作條件,必須選擇性能優良的油封材(cái)料。考慮轉速及(jí)溫度的油封(fēng)材料(liào)選擇如表1所示。從表1中可以看出(chū),高速軸密封件一般選用矽橡膠和氟橡膠,由於矽橡膠不耐(nài)油,機械強度低,價格昂貴,很少在密封件中使用。氟橡膠綜合性能優越,耐溫高(gāo)可達300 ℃ ,耐酸堿、耐油性是耐油橡(xiàng)膠中好(hǎo)的,可在200~250 ℃下長期工作,因此高速軸密封件選用氟橡膠較為合適。油封使用的主要橡膠的種類與特長見表2。


我廠一線水泥(ní)粉磨站輥壓機在2014年8月(yuè)進行(háng)了高速軸漏油的處理,選擇氟(fú)橡膠密封件作為高速軸密封,漏油程度明顯減小,運行了3個月(yuè)還沒有出現嚴(yán)重的漏油現象。但漏油現象並沒有完全消除,這主要是密封軸套磨損形成(chéng)溝槽所致。
1.2 高速軸密封軸套磨損引起的泄漏HFCG150-100輥壓機高速軸(zhóu)密封軸頸嵌套有一軸套,當軸套磨損後可以更換。這樣設(shè)計的好處是維修方便,而且維(wéi)修成本低。當軸套磨損形成溝槽後(hòu),密封件對軸的徑向(xiàng)壓力減小,液壓油泄漏量(liàng)變(biàn)大,這時(shí)即便更換密封也起不到多大的(de)效(xiào)果,應該(gāi)更換密封軸(zhóu)套。如果不更換軸套,應對其表麵進行修複,一般采用刷鍍的方法現(xiàn)場修(xiū)複。軸套材料建議(yì)優先45#鋼或ZG310,45#鋼需調質處理,硬度達到HB230-HB250,使其表麵達到一定的硬(yìng)度提高(gāo)其耐(nài)磨性。在沒有45#鋼的情況下也可選擇Q235,或者取一段無縫鋼(gāng)管(guǎn)加工成需要的尺寸。在(zài)加(jiā)工時需要注意防止工(gōng)件變形,同(tóng)時需要(yào)考慮工件受熱的膨脹量對鋼套與軸配合公差的影響。查《機械設計手冊》得碳鋼(gāng)在20~100 ℃的線膨脹係數為:α=(10.6~12.2)×10-6,在(20~200)℃的線膨脹係數(shù)為:α=(11.3~13)×10-6。假設這裏取α=11.3×10-6,溫度差為80 ℃,則根據公式D=D(1+αΔT )得出:D=140(1+11.3×10-6×80)=140.126 mm。這隻是理論(lùn)計算,實際受材料成分、受熱情況(kuàng)、微觀結(jié)構等因數影(yǐng)響,膨脹量可能沒有那麽多,建議(yì)取內孔公差為(wéi)-0.01 mm~-0.03 mm,因為軸受熱同時也會膨脹。軸套的(de)製作(zuò)要求見圖2。

1.3 其它情(qíng)況導致的漏油輥壓機高速軸漏油除油封損壞及軸套磨(mó)損形成溝槽所致以外,軸承磨(mó)損(sǔn)導致偏心(xīn)量大(dà)或者輥壓機異常振動也有可能導致漏油。輥壓機周圍工作環境惡劣,粉(fěn)塵量很大,如果潤滑油受(shòu)到汙染或者粉塵進入油封結合麵,則會大大縮短油封的(de)使用壽命。
2 輥壓機高速軸密封(fēng)的改進
從減少設備的(de)故障率考慮(lǜ),保證高速軸密封長期工作不漏油,建議將輥壓機高速軸密封改(gǎi)為雙TC型密封(見圖3),將(jiāng)原來的J型密封件換(huàn)成TC型密封件。由於原來安裝(zhuāng)兩個油封的槽內徑尺寸相同,中間隻是多了一個凸台將兩個油封(fēng)分開,我(wǒ)們隻需要將凸(tū)台用(yòng)車床車掉(diào)即可。

3 結束(shù)語
在處理輥壓機漏油時首先要分析產生漏油的原(yuán)因,再結合具體情況分析選擇處理的方法。如果是單純的油封失效則更換新的油(yóu)封,如果是軸套磨損則更(gèng)換軸套或者刷鍍修複,其(qí)次選擇油封時應選擇氟(fú)橡膠密封件。加工好的軸套與軸配合應有合適的過盈量,不可留有間隙,以免潤滑油從縫隙流出起不到密(mì)封作用。裝配好後(hòu)首先進行試機,確定沒有問題後再投入生產。
來源:《新世紀(jì)水泥導報》