徐志辉
(黑龙江中盟龙新化工有限公司)
凸轮粉碎机是我公司硫酸车间硫铁矿粉碎的关键设备. 而凸轮粉碎机的运行是否正常, 主要取决于壳体与旋转轴间的密封, 由于密封介质为气体和固体颗粒. 且硫铁矿腐蚀性强, 遇冷、湿易结疤以及在粉碎过程中, 零件磨损快, 因此凸轮粉碎机轴端密封难度极大. 致使一般的密封结构无法满足使用需求。该粉碎机在使用过程中. 由于零件的快速损坏. 而导致停机检修频繁, 使整个系统的生产难以保证连续性及稳定性. 常常断料停产, 造成很大的间接损失.另外, 由于大量粉尘外泄. 厂房内粉尘弥漫, 其操作环境恶劣. 给操作工人的身体健康带来危害, 为此,解决凸轮粉碎机轴端密封是实现高产. 低耗和长周期稳定生产的一项技术难题。
1 旋转轴密封的改进
改造前, 凸轮粉碎机的轴端填料密封采用油浸石棉盘根作为填料, 其结构简单, 制造维护方便, 但在运行过程中, 由于密封介质为干燥的热空气和固体颗粒, 很容易使盘根干涸而失去作用, 而且动力消耗高、轴颈磨损严重。
鉴于以往所用密封形式失败的教训。将密封改为回转盘式组合密封结构(图1) 该密封较好地满足了干性含颗粒介质对旋转轴的密封要求。它克服了空气, 含固体颗粒及强腐蚀等恶劣条件的影响, 有效地阻止了硫铁矿颗粒进人密封面, 避免了粉尘对轴承的污染. 达到了同时封气、封尘的目的, 且其结构加工方便, 易于检修, 加工成本低廉。
该组合式密封结构的设计参数为: 旋转铀直径为80mm , 转速为, 1450röm in, 机壳内压力为3000～4000Pa, 其结构主要由以下几部分组成:
1. 1 挡风盘
根据使用中的经验, 挡风盘直径一般取旋转轴的2～ 4 倍, 且当机壳内介质压力越大或旋转轴转速越低时, 盘径取值越大。反之, 取值可适当小些, 在本设计中, 挡风盘直径为: 入口侧为160mm , 出口侧为260mm。
1. 2 填料密封
由于泄漏量Q 与密封间隙C 的三次方成正比,因此可以得出. 间隙越小. 其密封效果越好, 但在实际设计时. 壳体与旋转轴间隙过小. 会由于安装偏差, 受力变形及形位误差等引起尺寸不稳定, 使配合部位接触. 甚至发生咬死等机械故障, 针对这种情况. 为确保设备的安全运行一般可将壳体及法兰内孔适当加大2～ 5mm , 通过增设软填料— 石棉盘根进行密封. 这样不但加工方便、检修容易. 而且可使密封具有一定的可调性, 但应该指出的是, 正如前面分析所言. 这里所用的填料密封其实质为间隙密封。
1. 3 挡尘盘
它紧密配合于旋转轴, 并且螺栓固定, 本盘设置的目的在于防止偶尔可能漏出的气体和粉尘进人轴承, 污染油脂。该盘直径以轴承内径的两倍为宜(图为150mm )。
终上所述, 挡风盘是主要的密封元件. 其距壳体距离以尽可能小的尺寸为佳, 而填料起辅助密封作用, 挡尘盘则对轴承有保护功能. 一般其安装位置比较随便。
2 应用效果
经过该机密封的改进和近一年的使用证明, 该套密封的结构合理. 操作和检修方便。其密封效果达到了预期目的, 并有效地解决了轴端粉尘泄漏和轴承污染问题。同时, 实验还表明, 该密封用于转速为950～ 5000röm in、介质压力为0～ 5000Pa 时, 效果比较理想, 值得在相应设备上推广应用。
〔参考文献〕
[ 1 ] 许宁. 润滑与密封. 机械电子工业部广州机床研究所出版.
[2 ] 聂清德. 化工设备设计. 化学工业出版社.
[3 ] 机械设计手册. 化学工业出版社. |
