磁力油封在加熱爐鼓風(fēng)機(jī)上的改造應(yīng)用

雷 勇 李玲攢 楊 陽

（玉門油田分公司煉化總廠 甘肅酒泉）

一、問題

玉門油田分公司煉化總廠常減壓車間G4-73鼓風(fēng)機(jī)由北京鼓風(fēng)機(jī)廠制造，為無備用的單臺設(shè)備，在煉化裝置工作期間，連續(xù)運轉(zhuǎn)給加熱爐供風(fēng)，設(shè)備運行中后期，鼓風(fēng)機(jī)軸承箱軸封經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象，由于泄漏量較大，每天都要加1次油以保證煉化裝置的正常運行。潤滑油泄漏既造成無謂損耗，也給設(shè)備安全完好運行埋下了隱患，還影響了裝置的目視化建設(shè)。

二、鼓風(fēng)機(jī)軸封結(jié)構(gòu)、原理及泄漏原因分析

1．骨架油封結(jié)構(gòu)

G4-73常減壓鼓風(fēng)機(jī)原有軸封為骨架油封，骨架油封由3部分組成：油封體、加強(qiáng)骨架和自緊螺旋彈簧。自由狀態(tài)下的骨架油封，內(nèi)徑比軸徑小，即具有一定的過盈量。油封安裝入位后，刃口的壓力和自緊螺旋彈簧的收縮力對軸產(chǎn)生一定的徑向緊力，經(jīng)過一段時間運行后，該壓力會迅速減小乃至消失，彈簧的作用是隨時補(bǔ)償油封自緊力，見圖1。

2．骨架油封工作原理

油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜，此油膜具有流體潤滑特性。在液體表面張力的作用下，油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面，防止了工作介質(zhì)的泄漏，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸的密封。油封的密封能力，取決于密封面油膜的厚度，厚度過大，油封泄漏；厚度過小，可能發(fā)生干摩擦，引起油封和軸磨損；密封唇與軸之間沒有油膜，則易引起發(fā)熱、磨損。

3．骨架油封泄漏原因分析

圖1 骨架油封示意圖

骨架油封屬于動密封元件，臨界油膜的存在是油封密封的充分必要條件，因為潤滑油膜是油封刃口實現(xiàn)潤滑摩擦所必需的，而潤滑油膜的存在，使得一定量的泄漏不可避免。旋轉(zhuǎn)用油封使用過程中，運行初期的50～100 h內(nèi)發(fā)生微量的泄漏是允許的。隨著運轉(zhuǎn)時間的加長，泄漏會逐漸停止，在有效使用期限內(nèi)，微量的泄漏是允許的。骨架油封泄漏原因很多，如油封本身質(zhì)量，安裝質(zhì)量，油封潤滑狀況，油封橡膠耐老化性能，與油封配合的軸的表面質(zhì)量，潤滑油品質(zhì)及外部環(huán)境等諸多方面。骨架油封質(zhì)量及安裝問題引起的泄漏在風(fēng)機(jī)運行早期就會顯露出來，而發(fā)生在設(shè)備運行中后期的泄漏主要由以下幾方面原因引起。

（1）潤滑問題。潤滑不良或彈簧過緊，唇口徑向壓力過大，油膜中斷產(chǎn)生干摩擦，導(dǎo)致軸頸或唇口磨損，唇部硬化或龜裂引起泄漏。

（2）骨架油封橡膠老化。唇部過熱引起硬化、龜裂或長時間使用后橡膠老化導(dǎo)致密封效果不好。

（3）軸質(zhì)量問題。與骨架油封配合的軸在運行中產(chǎn)生劃傷或碰傷，形成間隙而泄漏；軸的表面光潔度低，潤滑油膜難以形成和保持，發(fā)生干磨；軸表面硬度＞40HRC，引起軸的加速磨損，產(chǎn)生間隙泄漏。

（4）潤滑油質(zhì)量問題。潤滑油含有雜質(zhì)或油質(zhì)劣化生成氧化物，侵入油封唇口磨蝕軸表面。

（5）外部環(huán)境問題。鼓風(fēng)機(jī)在室外安裝，風(fēng)沙導(dǎo)致軸表面不潔，粘附灰塵顆粒，有時環(huán)境中的灰塵還會侵入油封唇口，引起軸表面異常磨損。

三、鼓風(fēng)機(jī)軸承箱油封改造

1．磁力油封結(jié)構(gòu)和密封原理

針對常減壓鼓風(fēng)機(jī)軸承箱油封漏油問題，對油封進(jìn)行了升級改造，將骨架油封改造為AIG323I型磁力油封。AIG323I型磁力油封由靜環(huán)、動密封件、軸向O形圈3部分組成，見圖2。

磁力油封是機(jī)械密封的一種，依靠磁力進(jìn)行補(bǔ)償，其密封端面在潤滑油及磁鐵磁力作用下緊密貼合，使密封端面形成一微小的間隙，當(dāng)潤滑油通過此間隙時，形成極薄的油膜，油膜阻力阻止油泄漏的同時又使端面得以潤滑，由此獲得長期的密封效果。

2．改造實施步驟

圖2 AIG323I磁力油封示意圖

（1）將原來裝骨架油封的軸承蓋按磁力密封靜環(huán)徑向和軸向尺寸挖出一個凹臺，使靜環(huán)以過渡配合鑲嵌在壓蓋內(nèi)，靜環(huán)上的定位孔與壓蓋上防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動的定位銷配合，靜環(huán)套上O形圈與壓蓋之間進(jìn)行密封與保護(hù)。

（2）將按鼓風(fēng)機(jī)軸徑加工的、內(nèi)徑鑲有軸向O形圈的動環(huán)一起套在軸上，在O形圈內(nèi)涂上潤滑油以便能自由滑動。

（3）將安裝有靜環(huán)的軸承蓋裝于軸上與動環(huán)裝配到位。

（4）上緊螺栓，固定軸承蓋。

四、改造效果

改造采用AIG323I型的磁力油封經(jīng)過長周期運行，鼓風(fēng)機(jī)軸封在運行中后期出現(xiàn)泄漏的問題得到徹底解決，使用壽命滿足無備用單臺設(shè)備3年1修的要求，而且安裝簡單、不損傷軸。改造后保證了煉化生產(chǎn)的連續(xù)性，設(shè)備及周圍環(huán)境面貌得到改善，也為企業(yè)內(nèi)相關(guān)設(shè)備如軸承箱、齒輪箱、減速機(jī)的潤滑油封堵和防塵等改進(jìn)工作積累了經(jīng)驗。