稀油潤滑軸承箱密封結構的設計
2012-03-02作者:惠洪偉
(沈陽鼓風機通風設備有限責任公司)
摘 要:通過對風機軸承箱密封結構的分析,總結了產生軸承箱漏油的過程,并改進了軸承箱密封結構,解決了稀油潤滑軸承箱漏油的問題。
關鍵詞:離心式通風機;潤滑;密封
1、問題的提出
目前國內外生產的離心式通風機大部分采用滾動軸承支撐稀油潤滑,有些風機的軸承箱因密封不好產生漏油現象,給風機用戶使用帶來不便,而且還污染了周圍環境,嚴重時還會造成潤滑不良燒毀軸承。要想解決軸承箱漏油這一問題,必須從根本上改進軸承箱密封結構。
2、軸承箱密封結構分析及改進方案的確定
1999年10月,我公司承接了首都機場集中供熱站5臺送風機訂貨合同,風機型號均為G4-73№12D送風機。這5臺送風機是用來更換首都機場供熱站原有的5臺送風機。原有的5臺送風機是國內某風機廠制造并安裝不久的風機,從性能指標到外觀質量為全優的產品,的缺陷就是風機運轉中軸承箱漏油,使該工程無法驗收,集中供熱站不能正常運行。為了解原有5臺風機運行情況,筆者來到首都機場集中供熱站進行實地考察,發現這5臺送風機都存在嚴重的漏油現象。據集中供熱站的工作人員講,由于漏油嚴重,5臺送風機軸承箱1個月內添加了半桶潤滑油(約100升),已無法正常運行。
按流體力學中伯努利方程理論:任何流體由A點運動到B點,如果沒有外力作用,都是由于壓力差的作用(含靜壓,動壓和勢能)。機械密封也一樣,只要保證密封兩側壓(力)平衡,不論間隙大小、長短,都不會漏油(氣)。本軸承箱之所以漏油,是由于箱內壓力大于箱外壓力。軸承箱內潤滑油的力來自于旋轉主軸帶動浸泡在潤滑油中的滾動軸承旋轉及之后產生的潤滑油飛濺、油位的高低、各部件的形狀、潤滑油的溫升等因素,使得準確作出過程中每一點的受力分析十分困難,也沒有這個必要。Z終是有一個外推力的作用,使得潤滑油沿主軸漏到軸承箱外。如果能有一個外力作用在潤滑油上,平衡掉原軸承箱內的外推力,就不會漏油了。
產生漏油的過程:風機主軸轉動帶動軸承內圈和滾子轉動時,濺起的潤滑油四處飛濺(見圖1)噴濺在鋁油封5和側蓋6的端面,然后潤滑油順著鋁油封表面流到風機的主軸上。雖然擋油盤4能阻擋一部分潤滑油使其流到主軸上,但總是會有部分潤滑油沾到風機的主軸表面,隨著風機主軸的轉動,潤滑油呈螺旋狀向軸承兩側流動。由于靠近軸承側有擋油盤阻止潤滑油向軸承側的流動,因此潤滑油只能順著軸與鋁油封的間隙向兩側的軸伸端流出。緊盤根8由于溢出的潤滑油長期浸泡,待盤根含滿潤滑油時就出現了漏油現象。
為此將原有的軸承箱做了改進(見圖2),首先將原軸承箱鋁油封中孔的溝槽去掉,改為圓柱面孔,然后在軸的表面和鋁油封之間套上薄壁螺紋套筒(9和10),薄壁螺紋套筒外表面為多頭矩形螺紋,風機主軸轉動會帶動螺紋套筒轉動,螺紋套筒的旋向為軸承箱內側,這就使得即將外漏的潤滑油產生一個相反的力,強迫潤滑油向軸承箱內側運動。將軸承轉動濺到主軸和密封間隙中的潤滑油推回軸承箱中,再將軸承箱油封外側增加氈圈8以防止灰塵進入軸承箱中。
3、風機運轉試驗
經過公司內運轉試驗驗證,再未出現漏油現象。1999年12月我公司生產的5臺G4-73№12D送風機在首都機場供熱站開始安裝,投入運行后一直未出現滲油、滴油現象,實現了稀油潤滑軸承箱的零泄漏。受到了首都機場集中供熱站領導的好評,為我公司贏得了信譽,這5臺G4-73№12D送風機從1999年底至今再未出現漏油現象,也沒有更換過鋁油封。
4、結束語
G4-73№12D送風機軸承箱密封結構的改進設計,解決了稀油潤滑軸承箱漏油的問題,困擾多年的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”問題得到了徹底解決,改善了風機現場周圍的環境,減少了風機因頻繁加油而停機的時間,確保風機安全、穩定的運行
來源:《風機技術》