制氧機(jī)雙材料迷宮式軸密封器的研制

祝建紅

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

制氧機(jī)雙材料迷宮式軸密封器的研制

祝建紅

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠制氧車間制氧機(jī)用軸端雙材料迷宮式密封器磨損嚴(yán)重，需要更換新的備件。此備件一直是由廠家提供和修復(fù)，一直受到廠家技術(shù)上的牽制維修、更換費(fèi)用和加工周期較長(zhǎng)，因此對(duì)此密封器進(jìn)行技術(shù)分析、研究制定出詳細(xì)的密封器加工工藝方案。最終研制出來(lái)的制氧機(jī)雙材料迷宮式軸密封器成功運(yùn)用到設(shè)備使用中，擴(kuò)大了備品備件的自主化。

制氧機(jī)；雙材料迷宮式密封器；加工周期；技術(shù)分析；加工工藝

1 引言

制氧機(jī)是江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠的重要設(shè)備，主要負(fù)責(zé)給熔煉生產(chǎn)車間日常生產(chǎn)供氧。由于制氧機(jī)所處的工作環(huán)境、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷大等因素的影響，因此制氧機(jī)在日常使用中就避免不了會(huì)出現(xiàn)一些故障，其中制氧機(jī)軸端雙材料迷宮式密封器磨損嚴(yán)重而導(dǎo)致制氧機(jī)運(yùn)行故障［1］。

迷宮式密封器的研制主要在解決重要設(shè)備的備品備件加工難題，提供高效的備品備件自主加工能力，發(fā)揮工廠技術(shù)優(yōu)勢(shì)為工廠高效完成生產(chǎn)任務(wù)提供保障［2］。

2 制氧機(jī)軸端迷宮式密封器的系統(tǒng)概述

（1）此密封器的作用是防止氣體的級(jí)間倒流及向外泄漏，此軸端密封器采用的是迷宮式密封形式，其密封片是用銅材制成，使用密封條將其鑲嵌在密封體內(nèi)，損壞時(shí)可以更換。密封器分為上下對(duì)稱的兩半，分別裝于對(duì)稱的機(jī)殼內(nèi)。

（2）迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍分別設(shè)有若干個(gè)依次排列的環(huán)形密封片齒，齒與齒之間形成一系列的節(jié)流間隙與膨脹空腔，被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮密封間隙時(shí)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的［3］。如圖1為原廠家提供密封器剖面圖。

圖1 密封器剖面圖

3 密封器加工工藝分析

（1）拆解原廠家提供的密封器，測(cè)繪密封器構(gòu)造并繪制圖紙。分析廠家的加工工藝如表1。

表1 原廠家加工工藝

（2）通過分析原廠家的密封器加工工藝發(fā)現(xiàn)主要在工步2存在技術(shù)難題：

①無(wú)專業(yè)的設(shè)備能夠利用銅制鑲條壓入到密封槽內(nèi)并且保證較高的配合。

②關(guān)鍵工步尺寸加工技術(shù)難題。由于密封器密封銅片厚度為0.5mm并且結(jié)合銅質(zhì)材料的加工性能，利用我們目前的設(shè)備和技術(shù)力量很難加工出達(dá)到廠家原設(shè)計(jì)圖紙要求的密封器。

（3）通過原有密封器工藝圖紙發(fā)現(xiàn)原有密封器由銅制鑲條、密封體以及密封銅片組成。利用銅制鑲條把密封銅片壓入到密封體加工好的方槽內(nèi)，由于密封銅片和密封器體是利用直方槽配合在一所以使用一段時(shí)間后就難以保證密封銅片和密封器體配合的緊固度了，這也是造成密封片磨損的一個(gè)重要原因［4］。因此需要改進(jìn)密封銅片和密封器體的配合方式。

4 制定新加工工藝方案完成密封器加工

（1）結(jié)合我廠設(shè)備條件和技術(shù)條件依據(jù)制氧機(jī)使用要求設(shè)計(jì)出如圖2所示倒梯形燕尾配合密封器，倒梯形燕尾配合很大程度的提高了密封銅片和密封器體的配合緊固度［5］。

圖2 設(shè)計(jì)新密封器

（2）結(jié)合新設(shè)計(jì)的密封器制定新的加工工藝方法：

①在法蘭鋼體上加工出6.02mm 寬倒梯形配合槽。

②利用銅板加工出用銅板加工出與密封器鋼體凹槽對(duì)應(yīng)的實(shí)心燕尾凸槽圓環(huán)，將其沿中心線切割成兩半。將加工好的實(shí)心燕尾凸槽圓環(huán)安裝到法蘭鋼體上。

③鉗工把密封環(huán)鑲?cè)朊芊馄麂擉w凹槽內(nèi)加熱壓實(shí)。車工按圖紙尺寸精加工出密封槽。

（3）制定如表2密封器新的加工工藝。

表2 密封器新加工工藝

（4）按照新制定的密封器加工工藝，實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)力量的情況下完成了廠家技術(shù)封鎖的備件的研制，并且此密封器已經(jīng)很好的投入到現(xiàn)場(chǎng)的使用當(dāng)中。

5 結(jié)語(yǔ)

本次迷宮式密封器的研制主要在解決重要設(shè)備的備品備件加工難題，并且通過更改密封銅片和密封器體的配合方式，大大提高密封器的使用壽命［6］。提供高效的備品備件自主加工能力，發(fā)揮工廠技術(shù)優(yōu)勢(shì)為工廠高效完成全年生產(chǎn)任務(wù)提供保障。

［1］劉莫言. 淺談冶金設(shè)備的管理與維修［J］. 科技展望， 2015（2）：22-24.

［2］黃瑞強(qiáng). 選礦生產(chǎn)技術(shù)計(jì)劃管理的探討［J］. 銅業(yè)工程， 2013（2）：82-83.

［3］蔣昌波. 提高陽(yáng)極爐圓盤澆鑄能力［J］. 閃速煉銅， 2014（2）：5-7.

［4］袁春峰. 重型冶金設(shè)備的改造［J］. 閃速煉銅， 2014（2）：56-57.

［5］劉樹峰. 閃速熔煉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)［J］. 銅業(yè)工程， 2013（5）：9-11.

［6］李洪臻. 提高陽(yáng)極板質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)踐［J］. 山西冶金， 2013（6）：16-18.

Development of Oxygen Generator Double Material Labyrinth Seal Device

ZHU Jian-hong
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

The Oxygen Generator double material labyrinth seal device in Guixi Smelter of Jiangxi Copper Corporation with double shaft end material is worn seriously， which need to be replaced with new spare parts. The spare parts has been providedand repaired by the manufacturers， which caused technicalrepair， replacement costs and longer processing cycle.Therefore， it's very necessary to start the technical analysis and research to formulate a detailed seal processing scheme. Eventually developed oxygenerator double material labyrinth of shaft seal device is applied to the device in use， enlarge the manufacture of spare parts.

oxygen generator； double material labyrinth seal； processing cycle； technical analysis

TF307

B

1009-3842（2016）05-0071-03

2016-07-04

祝建紅（1966-），男，江西貴溪人，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的研究。E-mail： 95614091@qq.com