輥壓機(jī)減速機(jī)高速軸漏油的處理

謝亞欽

海南昌江鴻啟實(shí)業(yè)有限公司叉河水泥廠，海南 昌江 572700

輥壓機(jī)減速機(jī)高速軸漏油的處理

謝亞欽

海南昌江鴻啟實(shí)業(yè)有限公司叉河水泥廠，海南 昌江 572700

輥壓機(jī)高速軸漏油主要有兩種情況，一是油封損壞，二是軸套磨損形成溝槽。如果是單純的油封失效則更換新的油封，如果是軸套磨損則更換軸套或者刷鍍修復(fù)，其次選擇油封時應(yīng)選擇氟橡膠密封件。加工好的軸套與軸配合應(yīng)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封作用。要保證高速軸密封長期工作不漏油，建議將輥壓機(jī)高速軸密封改為雙TC型密封，將原來的J型密封件換成TC型密封件。

輥壓機(jī) 高速軸 漏油 氟橡膠 磨損

0 引言

輥壓機(jī)是20世紀(jì)80年代中期在國際上發(fā)展起來的高效粉磨設(shè)備。以其為主組成的擠壓粉磨新工藝在增產(chǎn)節(jié)能方面有著顯著的效果，受到國際水泥界的普遍重視，成為發(fā)展粉磨工藝的一項(xiàng)新技術(shù)[1]。目前，輥壓機(jī)已成為水泥粉磨系統(tǒng)的主要設(shè)備，由于輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、載荷大、系統(tǒng)部件多、工作環(huán)境惡劣、零部件老化等因素，使用過程中難免出現(xiàn)故障。常見的有：輥面磨損、軸承溫度過高、液壓缸漏油嚴(yán)重、減速機(jī)高速軸漏油等。本文主要討論HFCG150-100輥壓機(jī)高速軸漏油問題及其處理方法。

1 高速軸漏油的幾種情況及處理方法

HFCG150-100輥壓機(jī)減速機(jī)高速軸密封由一個骨架油封TC 160×190×16和一個無骨架J型油封160×190×16組成。TC型骨架油封主要起密封液壓油的作用，J型油封主要起防塵的作用，兩者組合在一起使用J型密封圈可以屏蔽外界的粉塵等污染物，給TC型骨架油封創(chuàng)造了一個良好的環(huán)境，延長了油封的使用壽命。盡管如此，經(jīng)過長時間的使用，油封會逐漸老化，唇口失去彈性、開裂，從而導(dǎo)致密封失效，引起油漏事故。如果漏油量比較大，需要及時停機(jī)維修處理，以免導(dǎo)致潤滑油浪費(fèi)及污染環(huán)境，嚴(yán)重將可能導(dǎo)致其它零部件的故障。

我廠一線水泥粉磨站輥壓機(jī)減速機(jī)高速軸在年初大修時更換了密封，可是運(yùn)行不到1個月就出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏油，更換新的密封發(fā)現(xiàn)J型密封圈已經(jīng)硬化、開裂，密封的材料不適合在高溫下長期工作。圖1為高溫硬化失效的J型密封圈（部分）。油封使用時間長了以后橡膠老化失去彈性，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過性會加大，從而引起液壓油的泄漏。

圖1 高溫硬化失效的J型密封圈（部分）

1.1 油封損壞引起的漏油

此類故障的處理一般是直接更換新的油封。在安裝油封的時候，首先要檢查油封是否存在制造缺陷，或者在儲存、運(yùn)輸過程中導(dǎo)致的損壞。重點(diǎn)檢查唇口及骨架變形、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(yè)，以免損壞唇口或骨架。油封安裝前要將唇口和孔槽清洗干凈，并在唇口抹適量的潤滑油，使接觸面形成一定的油膜。

在選擇油封時應(yīng)綜合考慮其工作條件及經(jīng)濟(jì)性，以便選擇合適的材料。對于輥壓機(jī)高速軸而言，由于其轉(zhuǎn)速達(dá)到1 440 r/min，在油封唇口與軸的表面摩擦產(chǎn)生大量的熱量，接觸面會產(chǎn)生很高的溫度（超過120 ℃）。實(shí)測密封端蓋的表面溫度達(dá)到65 ℃左右，內(nèi)部溫度則更高，所以一般的油封不滿足這樣的工作條件，必須選擇性能優(yōu)良的油封材料?？紤]轉(zhuǎn)速及溫度的油封材料選擇如表1所示[1]。

表1 考慮轉(zhuǎn)速及溫度的油封材料選擇

從表1中可以看出，高速軸密封件一般選用硅橡膠和氟橡膠，由于硅橡膠不耐油，機(jī)械強(qiáng)度低，價(jià)格昂貴，很少在密封件中使用。氟橡膠綜合性能優(yōu)越，耐溫高可達(dá)300 ℃ ，耐酸堿、耐油性是耐油橡膠中最好的，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。

表2 油封使用的主要橡膠的種類與特長

我廠一線水泥粉磨站輥壓機(jī)在2014年8月進(jìn)行了高速軸漏油的處理，選擇氟橡膠密封件作為高速軸密封，漏油程度明顯減小，運(yùn)行了3個月還沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象。但漏油現(xiàn)象并沒有完全消除，這主要是密封軸套磨損形成溝槽所致。

1.2 高速軸密封軸套磨損引起的泄漏

HFCG150-100輥壓機(jī)高速軸密封軸頸嵌套有一軸套，當(dāng)軸套磨損后可以更換。這樣設(shè)計(jì)的好處是維修方便，而且維修成本低。當(dāng)軸套磨損形成溝槽后，密封件對軸的徑向壓力減小，液壓油泄漏量變大，這時即便更換密封也起不到多大的效果，應(yīng)該更換密封軸套。如果不更換軸套，應(yīng)對其表面進(jìn)行修復(fù)，一般采用刷鍍的方法現(xiàn)場修復(fù)。

軸套材料建議優(yōu)先45#鋼或ZG310，45#鋼需調(diào)質(zhì)處理，硬度達(dá)到HB230-HB250，使其表面達(dá)到一定的硬度提高其耐磨性。在沒有45#鋼的情況下也可選擇Q235，或者取一段無縫鋼管加工成需要的尺寸。在加工時需要注意防止工件變形，同時需要考慮工件受熱的膨脹量對鋼套與軸配合公差的影響。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得碳鋼在20～100 ℃的線膨脹系數(shù)為：α=(10.6～12.2)×10-6，在(20～200)℃的線膨脹系數(shù)為：α=(11.3～13)×10-6。假設(shè)這里取α=11.3×10-6，溫度差為80 ℃，則根據(jù)公式D=D(1+αΔT )得出：D=140(1+11.3×10-6× 80)=140.126 mm。這只是理論計(jì)算，實(shí)際受材料成分、受熱情況、微觀結(jié)構(gòu)等因數(shù)影響，膨脹量可能沒有那么多，建議取內(nèi)孔公差為-0.01 mm～-0.03 mm，因?yàn)檩S受熱同時也會膨脹。軸套的制作要求見圖2。

圖2 軸套

1.3 其它情況導(dǎo)致的漏油

輥壓機(jī)高速軸漏油除油封損壞及軸套磨損形成溝槽所致以外，軸承磨損導(dǎo)致偏心量大或者輥壓機(jī)異常振動也有可能導(dǎo)致漏油。輥壓機(jī)周圍工作環(huán)境惡劣，粉塵量很大，如果潤滑油受到污染或者粉塵進(jìn)入油封結(jié)合面，則會大大縮短油封的使用壽命。

2 輥壓機(jī)高速軸密封的改進(jìn)

從減少設(shè)備的故障率考慮，保證高速軸密封長期工作不漏油，建議將輥壓機(jī)高速軸密封改為雙TC型密封（見圖3），將原來的J型密封件換成TC型密封件。由于原來安裝兩個油封的槽內(nèi)徑尺寸相同，中間只是多了一個凸臺將兩個油封分開，我們只需要將凸臺用車床車掉即可。

圖3 將單TC型密封結(jié)構(gòu)改為雙TC型密封結(jié)構(gòu)

3 結(jié)束語

在處理輥壓機(jī)漏油時首先要分析產(chǎn)生漏油的原因，再結(jié)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封，如果是軸套磨損則更換軸套或者刷鍍修復(fù)，其次選擇油封時應(yīng)選擇氟橡膠密封件。加工好的軸套與軸配合應(yīng)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封作用。裝配好后首先進(jìn)行試機(jī)，確定沒有問題后再投入生產(chǎn)。

[1] 成大先(主編). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M]. 第五版第3卷第10篇, 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

2014-10-17）

TQ172.632.9

B

1008-0473(2015)01-0056-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.01.015