磁力機械油封用于大型離心鍋爐引風機
2006-11-16
盤根的密封是靠對軸套的“包緊力”獲得的,而因此產(chǎn)生的磨擦熱積聚會造成軸承的“抱死”。所以必須靠泄漏來散熱,而泄漏會使軸承缺油“干磨”,導致設備出現(xiàn)嚴重故障。本文通過對鍋爐引風機常見的軸承箱漏油原因的分析,提出對引風機原油封進行改造,應用一種防止引風機漏油的新磁力機械油封結構。 鋁電解生產(chǎn)煙氣凈化用離心鍋爐引風機功率一般達800KW以上、轉(zhuǎn)速730r/min、流量Q=500000m3/h、介質(zhì)比重0.745kg/m3、Z高環(huán)境工作溫度60℃、潤滑油32#機械油。原軸承箱壓蓋和轉(zhuǎn)軸之間的密封結構為盤根密封,密封性能較差。由于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較高,在離心力的作用下,軸承箱內(nèi)的潤滑油沿軸從端蓋甩出,漏油現(xiàn)象非常普遍,造成軸承箱、聯(lián)軸器及周圍地面沾滿油污,給安全生產(chǎn)帶來隱患,造成潤滑油浪費,污染了生產(chǎn)環(huán)境,有時造成引風機缺油而損壞。因此,改進原油封結構,使用壽命長的新型油封結構以取代原油封是非常必要的。 一、原密封結構存在的問題 引風機運行中油環(huán)下端浸入油池中,把潤滑油攪起,沿壓蓋內(nèi)表面淌下,直接滴到旋轉(zhuǎn)軸上,軸上積油很多,被旋轉(zhuǎn)軸帶動,油沿軸爬行,進入盤根與軸之間的間隙,由于盤根在安裝中間隙和預緊力不易掌握,安裝中有可能已經(jīng)造成盤根破損,運轉(zhuǎn)一段時間后盤根被磨損,造成盤根與轉(zhuǎn)軸的間隙變大,因而潤滑油不斷沿軸向外甩出,即發(fā)生漏油。從以上分析可以看出盤根結構存在的主要問題是盤根材質(zhì)較差、安裝不易掌握,運轉(zhuǎn)一段時間后間隙變大起不到有效的密封作用。 據(jù)電解鋁廠對12臺鍋爐引風機24個軸承座的48個動密封點1年內(nèi)的泄漏情況統(tǒng)計,有70%的使用壽命在1個月左右,維修強度非常之大。 二、磁力油封的選用 1、磁力油封的結構磁力機械油封,由兩部分組成:一部分為靜環(huán),主要由耐磨合金制成的遇熱穩(wěn)定、光滑的靜密封面,一個不銹鋼結合蓋固定于軸承箱端蓋上,結合蓋與端蓋之間采用密封膠或O型圈進行密封;另一部分為內(nèi)含磁性元件的動環(huán),動密封面是由散熱性與耐磨性極佳的含碳復合材料制成,并且采用浮動式設計,可長期在與靜環(huán)的吸引下與之保持貼合,為了達到與靜環(huán)長期的吸合,磁力油封的磁性元件采用在高溫及高速的環(huán)境下都不會消磁的永磁材料,而且為了滿足浮動式設計的要求,動環(huán)由特殊的氟橡膠O型圈固定在軸上,O型圈與軸的摩擦力大于動環(huán)之間磁力的剪切力。 整個磁力機械油封裝置在設計上均考慮長壽命使用,設計上自身保護的特性與結構采用特殊材料,均是在惡劣環(huán)境下及反復變化時能夠保持耐用的基礎。磁力機械油封可在干態(tài)下或存在潤滑的工況下工作,在有水侵蝕的情況下也無所謂。適應于立式或臥式、低速或高速、干摩擦或潤滑狀況下的減速機、齒輪箱、風機、泵和電機等轉(zhuǎn)機設備。 2、磁力油封的選用1)設備精度要求徑向跳動:Z大0.5mm軸向躥動:Z大0.35mm垂直度:Z大0.05%×軸徑(如:直徑50mm的軸,垂直度要求0.025mm。表座吸在軸上,表針指在靜環(huán)表面,軸旋轉(zhuǎn)1周的Z大公差) 軸的公差:Z大±0.04mm,建議±0.025mm 軸光潔度:Z大64Rms,建議32Rms 靜環(huán)安裝處公差:H62)適用條件工作參數(shù):溫度160℃;壓力3.3公斤,線速度60m/s,一般規(guī)格20~320mm。 3、磁力油封的安裝步驟1)在清潔表面上將動靜環(huán)掰開,而非劃開,動環(huán)先放回盒內(nèi)。 2)將靜環(huán)外涂一層硅油,油脂不要與密封面接觸,且在端蓋后階面上均勻地抹一層密封膠。 3)用木棒或紫銅棒(不要損壞靜環(huán)面)將靜環(huán)壓入殼體直到平整地靠在臺階面上,再將沾在摩擦面上的膠和雜質(zhì)擦干凈。 4)在動環(huán)O型圈內(nèi)涂上潤滑油,將動環(huán)套在軸上推進,不要推到位。 5)將端蓋套軸上推進,動靜環(huán)接觸后,一起推到Z終位置。 6)端蓋上緊后,使用附帶卡片作為一個工具將O型圈向內(nèi)推入以防止其在安裝時變形。 注意:如果靜環(huán)與端蓋配合過松,可加壓板,整個安裝過程中務必使摩擦副之間保持清潔。 4、應用情況某電解鋁廠2004年3月改造的油封,在1#風機上進行了試運行,隨后又在4#、7#上進行了安裝,經(jīng)過1年多的運行,軸承箱壓蓋密封處無任何泄漏,完全滿足設計要求。在此之前,原密封結構由于經(jīng)常發(fā)生泄漏,凈化崗位操作員的工作量很大,在每天的巡檢中都要對軸承座潤滑油進行補充,而且還發(fā)生過一起因漏油造成的設備抱軸事故,導致電機燒毀,直接經(jīng)濟損失數(shù)10萬元。由于漏油的普遍性也使現(xiàn)場衛(wèi)生一直難以解決,給設備現(xiàn)場管理帶來了難度。改造后,在換油周期內(nèi)潤滑油基本不需要補充,大大減輕了工人的勞動強度,現(xiàn)場狀況明顯改觀,也為生產(chǎn)平穩(wěn)運行創(chuàng)造了有利條件。 磁力機械油封密封這種改進方法,只需改造軸承壓蓋與靜環(huán)之間的配合尺寸,對原結構改動很小,這種密封結構簡單,安裝方便,消耗動力小。運用磁力技術,采用機封理念全新設計的全浮動密封面結構,使動靜環(huán)結合面始終保持緊密接觸,即使在較大的軸的跳動下,亦可實現(xiàn)有效密封。此外,通過調(diào)整結構參數(shù),將該油封也成功地應用到了其它軸承座轉(zhuǎn)軸密封上,同樣取得了滿意的效果。因此磁力機械油封是未來解決轉(zhuǎn)軸密封的發(fā)展方向,有極大的推廣價值。(來源:中國有色金屬報)