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軸承知識

振動篩振動器密封改進

2020-05-27
倫艷春 高巖 劉玉
(鞍山重型礦山機器股份有限公司,遼寧鞍山 114042)
  摘 要:闡述了振動篩振動器密封的重要性,介紹了振動篩振動器結構,分析了振動器密封的原理,影響密封效果及原振動篩振動器漏油的原因,并提出了改進措施。
  關鍵詞:振動篩;振動器;密封;漏油;改進措施
  1 概述
  圓運動慣性振動篩是利用一個帶偏心塊的振動器使篩箱實現振動的篩機,其運動軌跡一般為圓形或橢圓形。該振動篩的特點是篩箱通過彈簧支持在底座上,帶有偏心塊的軸通過軸承和軸承座安裝在篩箱的側壁上,主軸旋轉時它與偏心塊產生的慣性力近使傾斜布置的篩箱產生振動而篩分物料。
  2 設備結構及存在問題
  ——設備結構。振動器偏心軸的兩端由兩個調心滾子軸承支承,偏心軸被動端軸承的內外圈均為固定,主動端外圈固定、內圈浮動,軸承座安裝在軸罩管內,偏心軸的兩端裝有偏心塊和配重塊,通過同時調整配重塊的的厚度,來改變振動篩振幅的大小,軸罩管內裝有潤滑油潤滑軸承。
  ——軸端密封結構。偏心軸軸端的密封采用唇形密封圈加非接觸式迷宮密封相結合的組合密封方式,作旋轉運動的迷宮密封環和固定不動的軸承蓋之間有4個1mm的環形間隙,且在間隙內填充潤滑脂來實現密封,軸承座端面與軸承蓋端面的接觸處用石棉橡膠墊密封,在迷宮密封環的內側有迷宮式密封槽,從軸承蓋處加入潤滑脂。軸承座與軸罩之間通過3個O型密封圈軸向、徑向密封,通過上述方法達到密封的目的。軸承座上在加油孔和放油孔位置,有兩個使軸承內、外腔相通的通孔。由于偏心軸與迷宮密封環之間有相對運動,所以該處的密封為動密封。在軸高速運轉,振動器箱體內壓力過大時,此處存在漏油的可能性。軸承座、軸承蓋和軸罩組成一個振動器箱體,潤滑油的油面高度也影響密封效果。
  ——運行狀況。振動器在生產運行中,軸承是靠軸承箱內油浸式潤滑的,偏心軸的兩端都伸出軸承箱,偏心軸高速旋轉,軸承溫升高,唇形密封圈承受的壓力大經常損壞,振動器箱體的密封則成了一個難題。迷宮密封只起防止灰塵進入振動器箱體內的作用,不能阻止已經泄漏的潤滑油外溢,生產現場表明,存在密封漏油嚴重、沿軸承端蓋下流,不僅污染環境,也影響正常生產,同時增加了生產維護成本及工作量。
  3 漏油原因分析
  ——結構原因的影響。唇形密封圈安裝在迷宮密封環的外徑上,唇形密封圈與迷宮密封環間接觸處的密封程度,取決于迷宮密封環與唇形密封圈唇口接觸處的加工精度和旋轉線速度。安裝唇形密封圈時由于安裝不當,使唇口損壞;迷宮密封環與偏心軸接觸處,理論上是靜止的,但是實際運轉中有相對運動,密封性也不是很好;軸承座端面與軸承蓋端面接觸處的石棉橡膠板密封件,在實際應用中老化、失效都是導致潤滑油泄漏的因素。
  ——運行工況的影響。振動器箱體內軸承處體積狹小,軸承與密封處的軸向長度短,造成密封距離短,潤滑油流動阻力小,而在偏心軸高速旋轉時振動器箱體內形成的內壓,將潤滑油向軸承壓蓋端面擠壓造成泄漏。體積相對狹小而密閉性較好的振動器箱體,在運行過程中,其軸承處的溫升易造成箱體內的微正壓,加之箱體內旋轉件的鼓風效應,唇形密封圈處與迷宮密封環之間,迷宮密封環與偏心軸之間的透氣效應使潤滑油容易泄漏。
  4 改進措施
  根據上述分析,改進后的振動器結構見圖1。將迷宮密封環分解成兩件,一件為減壓甩油環;另一件為迷宮密封環。
  ——軸承座外端面密封。在軸承座外端面與軸承蓋交接的倒角處,與軸承蓋所形成的間隙位置安裝圓形橡膠密封圈(取消了原有的石棉橡膠板密封件),可起到軸向和徑向密封的作用,避免了由于石棉橡膠墊老化、失效導致的潤滑油泄漏。
  ——減壓甩油盤的作用。在軸頸上與軸承蓋接觸的部位,加裝橫截面呈L形的減壓甩油盤;甩油盤靠近軸承一端的甩油面為圓錐形,并與軸承蓋上的內圓錐面之間留有甩油間隙,甩油間隙為3~4mm,同時與軸承蓋形成曲路迷宮形式,圓錐形甩油面的圓錐角為90°。該結構使被密封的潤滑油在通過曲折迷宮間隙時產生節流效應,減輕潤滑油對唇形密封圈的壓力,并達到密封的目的,同時使進入迷宮間隙的潤滑油沿L形減壓甩油盤圓錐形的甩油面甩向軸承側面,起到潤滑軸承的作用。
  ——改變唇形密封圈位置。將唇形密封圈放在軸承蓋的外側(原結構唇形密封圈在軸承蓋內側),使唇形密封圈所承受的壓力降低。唇形密封圈唇口與減壓甩油環接觸,減小唇口接觸處的內徑,降低唇口接觸處的線速度,提高接觸處的加工精度,并減少由于高速運轉而導致的唇形密封圈損壞。在更換唇形密封圈時,在油封內部及唇口邊應填滿潤滑脂以避免唇邊損壞。同時因為唇形密封圈安裝在軸承蓋外側使維護更方便。——軸承座的改進。振動器兩端的軸承座上加工有使軸承內腔和外腔相通的通油孔,每個軸承座上通油孔的數量為8個(原結構只有進油口和出油口處有軸承內、外腔相通的通孔,由于出油口處顛滿潤滑油,因此通孔只有一個)。使振動器在運行過程中箱體內軸承外腔形成的壓力向軸承內腔釋放,使軸承內、外腔壓力相等。避免潤滑油向軸承蓋端面擠壓造成漏油。
  ——控制油位。潤滑油的油面高度,控制在軸承滾動體的1/2~1/3處。調整放油孔的位置,用油位檢查棒檢測油位的高度。
  ——增加O型密封圈。減壓甩油盤與偏心軸接觸處理論上是靜止的,但實際運轉中有相對運動,在此處增加O型密封圈,防止漏油情況發生。生產實踐表明,經過改進的振動器,在生產運行過程中未出現漏油現象,密封效果良好,達到了預期效果,經濟效益顯著。
  參考文獻:
  [1]李躍萍,羅立青.振動篩軸承箱密封分析與改進[J].《建筑機械》(上半月刊),2008(4).
來源:《礦業工程》2012年02期
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