利用间隙配合处理动密封的方法

一、引言

在实际工程中，机械设备的工作介质常有泄漏，不仅造成了润滑油的浪费, 而且设备在缺少润滑的状态下工作，会加剧零部件的磨损，引发设备故障。一般来说，为防止设备故障的发生，常采用密封技术来解决此类问题。常用的密封形式，按种类可分为动密封和静密封两种，静密封是指相对静止的结合面之间的密封，主要有垫密封、胶密封和直接接触式密封三类，动密封是相对运动的结合面之间的密封，主要有接触式和非接触式两类。

对于常用的鼓风机而言，其轴承座上盖与底座之间的密封属于静密封，而轴与轴承座前后透盖之间的密封属于动密封。在生产实际中，轴承座上盖与底座之间的静密封一般来说比较好处理，通常采用加石棉垫、涂密封胶等方式就能实现密封。而轴与轴承座透盖之间的密封比较难处理，表现为密封件使用寿命短，密封不可靠，甚至出现由于压紧量过大而导致透盖发热等现象，因此，必须采取切实可行的方法，解决风机轴承座透盖漏油的问题。

二、损坏机理分析

按照机械传动设计理论来说，风机的传动系统是最为简单的，电机通过一对接手（通常为弹性柱销式联轴器）将转动力矩传递给风机叶轮，带动叶轮旋转产生风量。其传动系统中并没有常见的减速装置，风机转速主要有电机转速

决定，或者在电气控制上采用变频调速的方式来调整风机的转速，因此其传动

系统应该说是简单、可靠的。但是，在生产实际中，风机轴承座漏油却经常出现，一般来说，轴承座漏油部位有两处，一是轴承座上盖和座体的结合面（俗

称哈夫面）漏油，二是轴承座前后透盖与轴之间。轴承座上盖和座体之间的结

合面漏油比较好处理，通常采用涂胶或加密封垫的方式就能较好的解决问题，而轴承座前后透盖与轴之间的漏油问题比较难解决，具体分析有以下几个原因：

1.轴承透盖与轴之间的密封属于动密封，对于动密封来说，其本身处理起

来就比较困难；

2.风机的转速比较高，常用风机的转速一般都大于1450r/min ，对于高

速旋转的轴来说，密封元件磨损较快，密封效果不好；

3.如果采用接触式密封，密封元件和高速运转的轴之间会产生摩擦发热，

不仅会损坏密封元件，还会由于发热损坏轴和轴承；

4.风机在运转的过程中会产生振动，风叶的振动通过轴传递给轴承

座，会加剧密封元件的磨损，特别是在轴承座的风叶侧，由于远离动力源（电

机），震动的幅度较大，密封元件的磨损加剧；

5.风机在使用过程中，由于风叶的磨损的不均匀性，会出现风叶不

平衡，在运转过程中远端会出现摆动，使轴承座密封件快速失效，甚至损坏轴

承。

因此，风机在生产使用过程中，轴承座透盖与轴之间无论是采用羊毛毡，还是采用密封圈进行密封，其密封元件使用寿命都比较短，密封效果不可靠，经常会发生漏油现象。同时，由于轴承座两侧透盖一般采用整体浇铸后进行加工的方式生产，每当出现漏油情况，必须将轴承座电机侧的接手和风叶拆除后，才能将轴承座透盖拆下，更换密封元件。这样一来不仅要消耗大量的人力和物

力，而且，按照原有的密封方式更换密封元件后，使用效果仍然很不理想，导致生产现场要么频繁更换密封件，要么放弃密封，改用及时补油得方式处理，按照这种方式，既不经济，又会给设备留下很大的隐患，不利于设备的长周期、稳定运行。

二、改进方案

按照以上的分析，我们对风机的轴承座透盖进行了改进，重新设计和制造了轴承座的透盖。首先，为了维修的方便，将整体浇铸后加工的透盖改为上下剖分式的，其上下结合面（哈夫面）采用石棉垫进行密封。其次，轴与轴承座端盖之间的动密封采用微量间隙式机械密封，利用轴与密封件之间的微量间隙

实现运转部件的密封，具体做法如下:

1.端盖整体浇铸完成之后，沿中心线剖开，用连接螺栓紧固后按照轴的尺

寸车出内圆，内圆直径比轴径大5mm

2.在盖体上预先加工出四道凹槽，将同等厚度的紫铜板（或黄铜板）铆入

凹槽后，将两哈夫端盖用螺栓连接好，按照轴的直径进行加工；

3.在轴承下端盖内侧加工三个回油孔和一道回油槽，回油孔位于凹

槽之间；

4.按照原有轴承座透盖固定螺栓的位置分别在剖风的轴承端盖断面

上加工固定螺栓孔，孔径须大于原有孔径2-3mm；

5.将轴承及接手、叶轮安装完成之后，到现场安装轴承座上盖及端

盖，安装完成之后试车运行。

由于此项改造是利用轴和紫铜板之间的间隙进行密封，因此，现场安装的环节尤其重要，需要有经验的钳工认真进行，在安装的过程中，如果发现配合间隙不能达到要求，须对加工件进行二次加工，不能盲目安装，具体要求如下：

1.安装风叶之前，必须对风叶做动平衡试验，以消除由于风叶不平衡而

导致的摆动现象；

2.风机轴装入轴承座后，需测量风机轴的水平度，以确保风机轴及风叶

的重量完全由轴承承担，轴承座下端盖不能受力；

3.安装轴承座上盖，在其与座体之间的结合面上采用石棉垫或涂胶进行

密封，上紧连接螺栓，确保不漏油；

4.安装轴承座下端盖，紫铜板与轴之间的间隙保证在-0.10mm,圆周方

向用塞尺进行测量，确保圆周方向基本相等后上紧固定螺栓；

5.轴承上端盖安装时,紫铜板与轴之间的间隙与下端盖相同,哈夫面采

用涂胶或石棉垫密封,上紧固定螺栓和连接螺栓后,用塞尺测量圆周方向间

隙,确保圆周方向间隙基本相等。

四、实施效果

根据以上的设计，我们对我厂老喷煤系统的三台球磨机风机进行了改造，改造完成之后，风机轴承座漏油的问题得到了彻底的解决，原来为处理漏油问题，每月必须对风

机系统进行一次检修，改造完成之后，风机的使用寿命，特别是风机轴承的使用寿命达到了一年半以上，其中3#球磨机风机一直到停产都未出现过漏油机轴承损坏现象，其使用效果是非常理想的。

五、结语

在日常的生产过程中，特别是在设备的维修过程中，应该认真观察，勤于思考，充分利用已经掌握的知识对设备发生事故、故障的机理进行分析，针对设备的缺陷进行改造，不能拘泥于书本上的知识，只有把理论知识和现场实际有机的结合起来，才能灵活运用理论知识，采取巧妙的方法解决现场的实际问题。