離心機承口密封結構的改進
2012-03-30作者:羅建峰
(山東球墨鑄鐵管有限公司)
摘 要:離心機承口密封頻繁失效,且失效后檢修難度大、更換費時費力,為此,改進離心機承口結構和承口密封圈擋環材質,使密封效果提高,密封圈壽命提高了近2倍,并縮短了檢修時間,提高了鑄管生產產量。
關鍵詞:離心機;承口;密封結構;密封圈;密封擋環
山東球墨鑄鐵管有限公司(簡稱鑄管公司)于1989年引進了美國CCMC公司的PRHI4—28型離心球墨鑄管機。由于是進口設備,標準化程度低,大部分備件需進口,其中承口密封圈是離心機的關鍵部件,密封直徑大(φ1265mm),線速度高,周圍環境溫度高,運行條件苛刻,易損壞失效。若采用進口備件,需用外匯購買,且價格高、周期長,為此對其進行了國產化改造。但由于國內的加工設備、加工工藝落后,國產化后的密封圈質量不好,故障率高,在設備使用過程中,密封失效問題頻繁發生,輕者滴水、漏水,重者循環水進入軸承內部,加速了軸承的損壞速度,使設備無法正常工作,影響了生產的正常運行。為此,對其結構、材質等幾個方面進行了改進。
1 原承口密封圈結構及失效分析
離心機承口密封是離心機的關鍵部位,采用骨架式密封圈(屬于唇口密封)結構,對潤滑油、冷卻水進行分離,原密封結構如圖1所示。
1.電機齒輪;2.中間齒輪;3.中間軸;4.承口軸承;5.齒圈;6.空心軸;7.承口適配器;8.固定環;9.密封固定法蘭;10.承口密封擋環;11.油封;12.間隔圈;13.水封;14.承口端大法蘭
由圖1看出,當密封圈損壞需更換時,必須把主電機以外的主傳動部分完全拆卸下來整體調離,主傳動部分不僅結構復雜,重量重,拆卸安裝費時費力,而且裝配精度要求高,安裝時必須找準中間齒輪、電機齒輪的嚙合間隙,太緊、太松離心機都不能正常工作。澆注前端有3臺離心機,檢修、生產經常同時進行,如生產中行車吊運鐵水包或流槽鐵時,檢修工作就無法繼續進行,這樣無形中增加了檢修時間。在密封圈安裝時,必須用螺絲刀把密封圈托入溝槽,容易損傷密封圈,造成返修。同時,由于密封圈與密封溝槽是過盈裝配,易產生較大的預緊力,在設備運行前,當動密封面缺乏足夠的潤滑劑時,運行初期常發生咬傷現象,使密封失效,而且壓力越高,密封圈失效越嚴重。另外,由于國內密封圈本身存在材質、形狀等質量問題,密封失效頻繁發生,有時,一個星期就更換一次密封,不僅加大了工人的勞動強度,而且影響了生產節奏,產品質量、產量也不同程度地受到影響。
2 密封圈結構改進
通過以上分析看出,密封圈結構已不能滿足生產要求,為縮短檢修時間,提高離心機開機率,降低工人的勞動強度,決定在密封圈工作原理不變的情況下,把離心機承口結構加以改進。
2.1 結構改進
首先,把離心機殼體上的承口大法蘭加以改造,在靠近離心機內部一側重新增加一組螺絲孔,原來的止口車平后再車上新的止口,如圖2所示。其次,把承口密封擋環制成分體式結構:一部分仍然聯接在空心軸上,固定大軸承,稱為承口密封擋環(1),另一部分稱為承口密封擋環(2),與擋環(1)連接。又由于水封失效頻繁,在原有基礎上增加一組水密封圈,外部用法蘭配合,法蘭固定在前面改造后的承口大法蘭上。如此改進后,更換密封時不僅不用拆卸主傳動部分,而且也不再需用行車配合,只要兩個檢修工人在離心機內部把法蘭拆卸下來,再把承口密封擋環(2)拿下來,就可以進行水密封更換。
2.2 材質改進
承口密封圈擋環材質原采用1Cr18Ni9Ti合金鋼,密封圈配合處鍍硬鉻,制造成本相當高。將承口密封圈擋環(1)、擋環(2)都選用A3鋼,密封圈配合處鍍硬鉻,這樣既滿足了生產需要,也降低了備件的制造成本。
1.固定環;2.承口適配器;3.承口密封擋環(1);4.承口密封擋環(2);5.油封;6.間隔環(1);7.水封(1);8.間隔環(2);9水封(2)
2.3 其他方面的改進
(1)在水密封一側增加間歇噴油潤滑系統,定期給密封圈加油,以延長其使用壽命。
(2)在離心機水側密封上部增加干油潤滑系統,定期用干油潤滑,使密封圈骨架整體剛性增加,減少熱脆性,降低密封圈由于潤滑不良產生的磨損。
(3)更換密封圈時,在法蘭聯接處抹上333密封膠,防止由法蘭處滲水。
(4)積極與廠家聯系,探討密封圈的材質問題。
4 結語
改進后承口密封擋環結構由1個變成2個,形式上好象復雜了,其實無論在加工還是裝配上都比以前更簡單、更方便了。以前需5、6個工人完成的工作現在只需2個人就可順利完成,大大地降低了工人的勞動強度。另外由于改進后密封效果好,壽命長,以前密封失效時常發生,有時1、2個星期就更換一次密封圈,如今可以2個月更換一次,壽命提高了近2倍。不僅解決了檢修與生產矛盾的難題,縮短了檢修時間,提高了鑄管的生產產量,而且改進后加工費用較以前節余費用1/3以上,創造了可觀的經濟效益。
來源:《山東冶金》