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轴承知识

振动筛振动器密封改进

发布时间:2020-05-27

伦艳春 高岩 刘玉
(鞍山重型矿山机器股份有限公司,辽宁鞍山 114042)
  摘 要:阐述了振动筛振动器密封的重要性,介绍了振动筛振动器结构,分析了振动器密封的原理,影响密封效果及原振动筛振动器漏油的原因,并提出了改进措施。
  关键词:振动筛;振动器;密封;漏油;改进措施
  1 概述
  圆运动惯性振动筛是利用一个带偏心块的振动器使筛箱实现振动的筛机,其运动轨迹一般为圆形或椭圆形。该振动筛的特点是筛箱通过弹簧支持在底座上,带有偏心块的轴通过轴承和轴承座安装在筛箱的侧壁上,主轴旋转时它与偏心块产生的惯性力近使倾斜布置的筛箱产生振动而筛分物料。
  2 设备结构及存在问题
  ——设备结构。振动器偏心轴的两端由两个调心滚子轴承支承,偏心轴被动端轴承的内外圈均为固定,主动端外圈固定、内圈浮动,轴承座安装在轴罩管内,偏心轴的两端装有偏心块和配重块,通过同时调整配重块的的厚度,来改变振动筛振幅的大小,轴罩管内装有润滑油润滑轴承。
  ——轴端密封结构。偏心轴轴端的密封采用唇形密封圈加非接触式迷宫密封相结合的组合密封方式,作旋转运动的迷宫密封环和固定不动的轴承盖之间有4个1mm的环形间隙,且在间隙内填充润滑脂来实现密封,轴承座端面与轴承盖端面的接触处用石棉橡胶垫密封,在迷宫密封环的内侧有迷宫式密封槽,从轴承盖处加入润滑脂。轴承座与轴罩之间通过3个O型密封圈轴向、径向密封,通过上述方法达到密封的目的。轴承座上在加油孔和放油孔位置,有两个使轴承内、外腔相通的通孔。由于偏心轴与迷宫密封环之间有相对运动,所以该处的密封为动密封。在轴高速运转,振动器箱体内压力过大时,此处存在漏油的可能性。轴承座、轴承盖和轴罩组成一个振动器箱体,润滑油的油面高度也影响密封效果。
  ——运行状况。振动器在生产运行中,轴承是靠轴承箱内油浸式润滑的,偏心轴的两端都伸出轴承箱,偏心轴高速旋转,轴承温升高,唇形密封圈承受的压力大经常损坏,振动器箱体的密封则成了一个难题。迷宫密封只起防止灰尘进入振动器箱体内的作用,不能阻止已经泄漏的润滑油外溢,生产现场表明,存在密封漏油严重、沿轴承端盖下流,不仅污染环境,也影响正常生产,同时增加了生产维护成本及工作量。
  3 漏油原因分析
  ——结构原因的影响。唇形密封圈安装在迷宫密封环的外径上,唇形密封圈与迷宫密封环间接触处的密封程度,取决于迷宫密封环与唇形密封圈唇口接触处的加工精度和旋转线速度。安装唇形密封圈时由于安装不当,使唇口损坏;迷宫密封环与偏心轴接触处,理论上是静止的,但是实际运转中有相对运动,密封性也不是很好;轴承座端面与轴承盖端面接触处的石棉橡胶板密封件,在实际应用中老化、失效都是导致润滑油泄漏的因素。
  ——运行工况的影响。振动器箱体内轴承处体积狭小,轴承与密封处的轴向长度短,造成密封距离短,润滑油流动阻力小,而在偏心轴高速旋转时振动器箱体内形成的内压,将润滑油向轴承压盖端面挤压造成泄漏。体积相对狭小而密闭性较好的振动器箱体,在运行过程中,其轴承处的温升易造成箱体内的微正压,加之箱体内旋转件的鼓风效应,唇形密封圈处与迷宫密封环之间,迷宫密封环与偏心轴之间的透气效应使润滑油容易泄漏。
  4 改进措施
  根据上述分析,改进后的振动器结构见图1。将迷宫密封环分解成两件,一件为减压甩油环;另一件为迷宫密封环。
  ——轴承座外端面密封。在轴承座外端面与轴承盖交接的倒角处,与轴承盖所形成的间隙位置安装圆形橡胶密封圈(取消了原有的石棉橡胶板密封件),可起到轴向和径向密封的作用,避免了由于石棉橡胶垫老化、失效导致的润滑油泄漏。
  ——减压甩油盘的作用。在轴颈上与轴承盖接触的部位,加装横截面呈L形的减压甩油盘;甩油盘靠近轴承一端的甩油面为圆锥形,并与轴承盖上的内圆锥面之间留有甩油间隙,甩油间隙为3~4mm,同时与轴承盖形成曲路迷宫形式,圆锥形甩油面的圆锥角为90°。该结构使被密封的润滑油在通过曲折迷宫间隙时产生节流效应,减轻润滑油对唇形密封圈的压力,并达到密封的目的,同时使进入迷宫间隙的润滑油沿L形减压甩油盘圆锥形的甩油面甩向轴承侧面,起到润滑轴承的作用。
  ——改变唇形密封圈位置。将唇形密封圈放在轴承盖的外侧(原结构唇形密封圈在轴承盖内侧),使唇形密封圈所承受的压力降低。唇形密封圈唇口与减压甩油环接触,减小唇口接触处的内径,降低唇口接触处的线速度,提高接触处的加工精度,并减少由于高速运转而导致的唇形密封圈损坏。在更换唇形密封圈时,在油封内部及唇口边应填满润滑脂以避免唇边损坏。同时因为唇形密封圈安装在轴承盖外侧使维护更方便。——轴承座的改进。振动器两端的轴承座上加工有使轴承内腔和外腔相通的通油孔,每个轴承座上通油孔的数量为8个(原结构只有进油口和出油口处有轴承内、外腔相通的通孔,由于出油口处颠满润滑油,因此通孔只有一个)。使振动器在运行过程中箱体内轴承外腔形成的压力向轴承内腔释放,使轴承内、外腔压力相等。避免润滑油向轴承盖端面挤压造成漏油。
  ——控制油位。润滑油的油面高度,控制在轴承滚动体的1/2~1/3处。调整放油孔的位置,用油位检查棒检测油位的高度。
  ——增加O型密封圈。减压甩油盘与偏心轴接触处理论上是静止的,但实际运转中有相对运动,在此处增加O型密封圈,防止漏油情况发生。生产实践表明,经过改进的振动器,在生产运行过程中未出现漏油现象,密封效果良好,达到了预期效果,经济效益显著。
  参考文献:
  [1]李跃萍,罗立青.振动筛轴承箱密封分析与改进[J].《建筑机械》(上半月刊),2008(4).
来源:《矿业工程》2012年02期
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