負(fù)壓防泄漏新技術(shù)研究應(yīng)用

劉耿

摘 要：通過對(duì)礦井主通風(fēng)機(jī)工作原理和主通風(fēng)機(jī)軸承漏油的研究試驗(yàn)，探索出負(fù)壓防泄漏新技術(shù)，并得到推廣應(yīng)用。文章主要介紹了這一技術(shù)的應(yīng)用及遇到的問題和解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：負(fù)壓；防泄漏

大平煤礦西翼主通風(fēng)機(jī)為G4-73-11N025D型離心式通風(fēng)機(jī)，使用同側(cè)雙軸承座支撐，軸承類型為滾動(dòng)軸承，潤(rùn)滑方式為油浴式，潤(rùn)滑油脂為30#機(jī)械油，設(shè)備投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，軸承的潤(rùn)滑在動(dòng)態(tài)時(shí)泄漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重，危及設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)人員嘗試過使用“О”型密封圈和唇型骨架油封來改善密封性能，但效果并不理想，而且更換密封圈必須拆卸和安裝風(fēng)葉、軸承、聯(lián)軸器等通風(fēng)機(jī)的主體部分，工作量較大，維修工期長(zhǎng)，頻繁的拆卸、安裝通風(fēng)機(jī)的主體部分勢(shì)必給通風(fēng)安全帶來重大隱患。

1 漏油原因分析

軸承座內(nèi)部氣體高于外界大氣壓是漏油的根本原因。隨著風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座內(nèi)部潤(rùn)滑油溫度升高，油液粘度變小，同時(shí)也引起軸承座空氣腔內(nèi)氣溫升高，根據(jù)氣體等容變化時(shí)PV/T=常數(shù)定律，在空氣體積不變的情況下，氣溫升高，氣壓也將升高，就形成軸承座內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓的現(xiàn)象，溫度越高，壓差越大，粘度也越稀，泄漏也越嚴(yán)重。

另一方面，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油被軸承帶上來，潤(rùn)滑軸承的同時(shí)潤(rùn)滑油也有一部分被帶到軸表面上來，并吸附在傳動(dòng)軸上，當(dāng)傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸附在傳動(dòng)軸上的油脂以一定的速度被甩出，遇密封件阻力后，大部分流回軸承座油腔內(nèi)，但有少量的透過密封件滲出軸承端蓋，隨著轉(zhuǎn)速的提高，加快了油的流動(dòng)，也使泄漏量變大。

為平衡或減小潤(rùn)滑油沿軸面向外滲透的內(nèi)壓力，我們?cè)O(shè)想在軸承座頂部打孔，利用通風(fēng)機(jī)做負(fù)壓源使軸承座里面形成一定的真空度，使內(nèi)部氣壓低于外界大氣壓，變向外滲透為內(nèi)向吸引，阻止油滴向外滲漏。

2 裝置結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過程（如圖1所示）

其中1為控制閥，2為射流泵，3為負(fù)壓管，4為油氣分離器，5為回油管，6為回油管，7為風(fēng)機(jī)主軸。其動(dòng)作過程為：打開閥門1，開動(dòng)通風(fēng)機(jī)，該裝置即開始工作，停機(jī)時(shí)，關(guān)閉通風(fēng)機(jī)，關(guān)閉閥門1即可。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用已問題對(duì)策

我們對(duì)兩個(gè)軸承座進(jìn)行了并聯(lián)試驗(yàn)，經(jīng)過一年多的實(shí)踐運(yùn)行，徹底根治了漏油現(xiàn)象，效果很好，但在使用過程中兩個(gè)問題值得討論。

3.1 負(fù)壓狀態(tài)下，潤(rùn)滑油是否會(huì)汽化

液體的汽化溫度隨壓力的降低而降低，油在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米水柱）下汽化溫度為150℃，而通風(fēng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速730轉(zhuǎn)/分運(yùn)轉(zhuǎn)，全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)為510毫米水柱，故在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，軸承座油腔內(nèi)的壓力為：10.33-0.51=9.82米水柱，此時(shí)油的汽化溫度為145℃。而按礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定滾動(dòng)軸承運(yùn)行的最高溫度不超過75℃，在此壓力及溫度下油根本不會(huì)汽化，而實(shí)際情況下，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度低于730轉(zhuǎn)/分，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)小于510毫米水柱，而軸承腔內(nèi)壓力更接近于大氣壓值，油的汽化溫度會(huì)大于145℃，遠(yuǎn)高于75℃，理論推算是這樣的，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)汽化現(xiàn)象，運(yùn)行中油氣分離器分離出來的油滴是被軸承轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)并甩出后進(jìn)入負(fù)壓管內(nèi)，在機(jī)殼內(nèi)未發(fā)現(xiàn)油被吸入。

3.2 軸承座腔內(nèi)真空度的控制

由于油溫變化有一定的范圍，加上油液粘度的變化，為阻止泄漏對(duì)真空度的控制是很關(guān)鍵的，我們?cè)谑褂弥型ㄟ^調(diào)節(jié)閥門來控制軸承座腔的真空度。

4 效果和效益

經(jīng)過一年來的使用證明，該裝置安全可靠，對(duì)軸承座機(jī)械性能沒有影響，保證了對(duì)軸承的有效潤(rùn)滑，徹底根治了軸承座的漏油現(xiàn)象。

該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地可獲取負(fù)壓源，節(jié)省了設(shè)備與能源，具有廣泛的推廣使用價(jià)值，類似于減速器殼體漏油等問題不妨采用該裝置，只需引入可靠的負(fù)壓源即可。endprint

摘 要：通過對(duì)礦井主通風(fēng)機(jī)工作原理和主通風(fēng)機(jī)軸承漏油的研究試驗(yàn)，探索出負(fù)壓防泄漏新技術(shù)，并得到推廣應(yīng)用。文章主要介紹了這一技術(shù)的應(yīng)用及遇到的問題和解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：負(fù)壓；防泄漏

大平煤礦西翼主通風(fēng)機(jī)為G4-73-11N025D型離心式通風(fēng)機(jī)，使用同側(cè)雙軸承座支撐，軸承類型為滾動(dòng)軸承，潤(rùn)滑方式為油浴式，潤(rùn)滑油脂為30#機(jī)械油，設(shè)備投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，軸承的潤(rùn)滑在動(dòng)態(tài)時(shí)泄漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重，危及設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)人員嘗試過使用“О”型密封圈和唇型骨架油封來改善密封性能，但效果并不理想，而且更換密封圈必須拆卸和安裝風(fēng)葉、軸承、聯(lián)軸器等通風(fēng)機(jī)的主體部分，工作量較大，維修工期長(zhǎng)，頻繁的拆卸、安裝通風(fēng)機(jī)的主體部分勢(shì)必給通風(fēng)安全帶來重大隱患。

1 漏油原因分析

軸承座內(nèi)部氣體高于外界大氣壓是漏油的根本原因。隨著風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座內(nèi)部潤(rùn)滑油溫度升高，油液粘度變小，同時(shí)也引起軸承座空氣腔內(nèi)氣溫升高，根據(jù)氣體等容變化時(shí)PV/T=常數(shù)定律，在空氣體積不變的情況下，氣溫升高，氣壓也將升高，就形成軸承座內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓的現(xiàn)象，溫度越高，壓差越大，粘度也越稀，泄漏也越嚴(yán)重。

另一方面，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油被軸承帶上來，潤(rùn)滑軸承的同時(shí)潤(rùn)滑油也有一部分被帶到軸表面上來，并吸附在傳動(dòng)軸上，當(dāng)傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸附在傳動(dòng)軸上的油脂以一定的速度被甩出，遇密封件阻力后，大部分流回軸承座油腔內(nèi)，但有少量的透過密封件滲出軸承端蓋，隨著轉(zhuǎn)速的提高，加快了油的流動(dòng)，也使泄漏量變大。

為平衡或減小潤(rùn)滑油沿軸面向外滲透的內(nèi)壓力，我們?cè)O(shè)想在軸承座頂部打孔，利用通風(fēng)機(jī)做負(fù)壓源使軸承座里面形成一定的真空度，使內(nèi)部氣壓低于外界大氣壓，變向外滲透為內(nèi)向吸引，阻止油滴向外滲漏。

2 裝置結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過程（如圖1所示）

其中1為控制閥，2為射流泵，3為負(fù)壓管，4為油氣分離器，5為回油管，6為回油管，7為風(fēng)機(jī)主軸。其動(dòng)作過程為：打開閥門1，開動(dòng)通風(fēng)機(jī)，該裝置即開始工作，停機(jī)時(shí)，關(guān)閉通風(fēng)機(jī)，關(guān)閉閥門1即可。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用已問題對(duì)策

我們對(duì)兩個(gè)軸承座進(jìn)行了并聯(lián)試驗(yàn)，經(jīng)過一年多的實(shí)踐運(yùn)行，徹底根治了漏油現(xiàn)象，效果很好，但在使用過程中兩個(gè)問題值得討論。

3.1 負(fù)壓狀態(tài)下，潤(rùn)滑油是否會(huì)汽化

液體的汽化溫度隨壓力的降低而降低，油在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米水柱）下汽化溫度為150℃，而通風(fēng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速730轉(zhuǎn)/分運(yùn)轉(zhuǎn)，全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)為510毫米水柱，故在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，軸承座油腔內(nèi)的壓力為：10.33-0.51=9.82米水柱，此時(shí)油的汽化溫度為145℃。而按礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定滾動(dòng)軸承運(yùn)行的最高溫度不超過75℃，在此壓力及溫度下油根本不會(huì)汽化，而實(shí)際情況下，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度低于730轉(zhuǎn)/分，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)小于510毫米水柱，而軸承腔內(nèi)壓力更接近于大氣壓值，油的汽化溫度會(huì)大于145℃，遠(yuǎn)高于75℃，理論推算是這樣的，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)汽化現(xiàn)象，運(yùn)行中油氣分離器分離出來的油滴是被軸承轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)并甩出后進(jìn)入負(fù)壓管內(nèi)，在機(jī)殼內(nèi)未發(fā)現(xiàn)油被吸入。

3.2 軸承座腔內(nèi)真空度的控制

由于油溫變化有一定的范圍，加上油液粘度的變化，為阻止泄漏對(duì)真空度的控制是很關(guān)鍵的，我們?cè)谑褂弥型ㄟ^調(diào)節(jié)閥門來控制軸承座腔的真空度。

4 效果和效益

經(jīng)過一年來的使用證明，該裝置安全可靠，對(duì)軸承座機(jī)械性能沒有影響，保證了對(duì)軸承的有效潤(rùn)滑，徹底根治了軸承座的漏油現(xiàn)象。

該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地可獲取負(fù)壓源，節(jié)省了設(shè)備與能源，具有廣泛的推廣使用價(jià)值，類似于減速器殼體漏油等問題不妨采用該裝置，只需引入可靠的負(fù)壓源即可。endprint

摘 要：通過對(duì)礦井主通風(fēng)機(jī)工作原理和主通風(fēng)機(jī)軸承漏油的研究試驗(yàn)，探索出負(fù)壓防泄漏新技術(shù)，并得到推廣應(yīng)用。文章主要介紹了這一技術(shù)的應(yīng)用及遇到的問題和解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：負(fù)壓；防泄漏

大平煤礦西翼主通風(fēng)機(jī)為G4-73-11N025D型離心式通風(fēng)機(jī)，使用同側(cè)雙軸承座支撐，軸承類型為滾動(dòng)軸承，潤(rùn)滑方式為油浴式，潤(rùn)滑油脂為30#機(jī)械油，設(shè)備投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，軸承的潤(rùn)滑在動(dòng)態(tài)時(shí)泄漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重，危及設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)人員嘗試過使用“О”型密封圈和唇型骨架油封來改善密封性能，但效果并不理想，而且更換密封圈必須拆卸和安裝風(fēng)葉、軸承、聯(lián)軸器等通風(fēng)機(jī)的主體部分，工作量較大，維修工期長(zhǎng)，頻繁的拆卸、安裝通風(fēng)機(jī)的主體部分勢(shì)必給通風(fēng)安全帶來重大隱患。

1 漏油原因分析

軸承座內(nèi)部氣體高于外界大氣壓是漏油的根本原因。隨著風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座內(nèi)部潤(rùn)滑油溫度升高，油液粘度變小，同時(shí)也引起軸承座空氣腔內(nèi)氣溫升高，根據(jù)氣體等容變化時(shí)PV/T=常數(shù)定律，在空氣體積不變的情況下，氣溫升高，氣壓也將升高，就形成軸承座內(nèi)部氣壓高于外界大氣壓的現(xiàn)象，溫度越高，壓差越大，粘度也越稀，泄漏也越嚴(yán)重。

另一方面，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油被軸承帶上來，潤(rùn)滑軸承的同時(shí)潤(rùn)滑油也有一部分被帶到軸表面上來，并吸附在傳動(dòng)軸上，當(dāng)傳動(dòng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸附在傳動(dòng)軸上的油脂以一定的速度被甩出，遇密封件阻力后，大部分流回軸承座油腔內(nèi)，但有少量的透過密封件滲出軸承端蓋，隨著轉(zhuǎn)速的提高，加快了油的流動(dòng)，也使泄漏量變大。

為平衡或減小潤(rùn)滑油沿軸面向外滲透的內(nèi)壓力，我們?cè)O(shè)想在軸承座頂部打孔，利用通風(fēng)機(jī)做負(fù)壓源使軸承座里面形成一定的真空度，使內(nèi)部氣壓低于外界大氣壓，變向外滲透為內(nèi)向吸引，阻止油滴向外滲漏。

2 裝置結(jié)構(gòu)及動(dòng)作過程（如圖1所示）

其中1為控制閥，2為射流泵，3為負(fù)壓管，4為油氣分離器，5為回油管，6為回油管，7為風(fēng)機(jī)主軸。其動(dòng)作過程為：打開閥門1，開動(dòng)通風(fēng)機(jī)，該裝置即開始工作，停機(jī)時(shí)，關(guān)閉通風(fēng)機(jī)，關(guān)閉閥門1即可。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用已問題對(duì)策

我們對(duì)兩個(gè)軸承座進(jìn)行了并聯(lián)試驗(yàn)，經(jīng)過一年多的實(shí)踐運(yùn)行，徹底根治了漏油現(xiàn)象，效果很好，但在使用過程中兩個(gè)問題值得討論。

3.1 負(fù)壓狀態(tài)下，潤(rùn)滑油是否會(huì)汽化

液體的汽化溫度隨壓力的降低而降低，油在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米水柱）下汽化溫度為150℃，而通風(fēng)機(jī)在最高轉(zhuǎn)速730轉(zhuǎn)/分運(yùn)轉(zhuǎn)，全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)為510毫米水柱，故在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，軸承座油腔內(nèi)的壓力為：10.33-0.51=9.82米水柱，此時(shí)油的汽化溫度為145℃。而按礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定滾動(dòng)軸承運(yùn)行的最高溫度不超過75℃，在此壓力及溫度下油根本不會(huì)汽化，而實(shí)際情況下，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度低于730轉(zhuǎn)/分，負(fù)壓計(jì)讀數(shù)小于510毫米水柱，而軸承腔內(nèi)壓力更接近于大氣壓值，油的汽化溫度會(huì)大于145℃，遠(yuǎn)高于75℃，理論推算是這樣的，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果也未發(fā)現(xiàn)汽化現(xiàn)象，運(yùn)行中油氣分離器分離出來的油滴是被軸承轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)并甩出后進(jìn)入負(fù)壓管內(nèi)，在機(jī)殼內(nèi)未發(fā)現(xiàn)油被吸入。

3.2 軸承座腔內(nèi)真空度的控制

由于油溫變化有一定的范圍，加上油液粘度的變化，為阻止泄漏對(duì)真空度的控制是很關(guān)鍵的，我們?cè)谑褂弥型ㄟ^調(diào)節(jié)閥門來控制軸承座腔的真空度。

4 效果和效益

經(jīng)過一年來的使用證明，該裝置安全可靠，對(duì)軸承座機(jī)械性能沒有影響，保證了對(duì)軸承的有效潤(rùn)滑，徹底根治了軸承座的漏油現(xiàn)象。

該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地可獲取負(fù)壓源，節(jié)省了設(shè)備與能源，具有廣泛的推廣使用價(jià)值，類似于減速器殼體漏油等問題不妨采用該裝置，只需引入可靠的負(fù)壓源即可。endprint