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解決采煤機浮動油封的漏油問題
添加:2019-11-21 10:38:46    游覽:2474    來源:網絡

  摘 要:采煤機搖臂的浮動油封漏油嚴重地影響著采煤機的正常工作。通過對浮動油封漏的原因分析、試驗,提出了改進措施,經實踐證明取得了良好效果。

  關鍵詞:浮動油封;漏油;采煤機

  采煤機是采煤工作面三大配套設備之一, 其主要功能是通過螺旋滾筒的運轉起到割煤、裝煤的作用。螺旋滾筒的運轉是通過搖臂行星機構的聯結法蘭帶動的,因而行星機構的密封是一種動密封,我們選用的是浮動油封,如圖 1 所示。

圖 1 行星機構

  浮動油封是由兩個外形幾何尺寸完全相同且有相對運動的金屬環和兩個合成橡膠 O 型圈組成,金屬環的動者裝在行星機構的聯接法蘭上,靜者裝在密封蓋上,兩環作相對運動,相接觸的狹窄端面形成動密封面。O 型圈被壓縮產生彈性變形,一是形成了密封環與聯結法蘭和密封蓋間的靜密封;二者為密封端面提供軸向力(起彈簧作用);三是通過摩擦傳遞扭矩 , 使兩環產生相對運動。潤滑油進入密封間隙,形成一層薄薄的油膜,從而實現密封、潤滑 、冷卻作用。

  在整個采煤機使用過程中, 行星機構的傳動部分工礦差,承載力大 ,工作環境惡劣, 對浮動油封的要求就很高,因此有關浮動油封的選用、結構設計、加工制造、安裝調試、使用維護是采煤機是否高效、耐用至關重要的內容。

  1 存在的問題

  采煤機是西安煤機廠的主導產品 ,前些年, 由于浮動油封的漏油、使用壽命短,嚴重影響采煤機的質量及工廠效益。每年因浮動油封的失效“三包”就十多次,造成直接經濟損失近十萬元;更嚴重的是直接影響用戶的井下生產, 增大了維修量 ,給用戶帶來不應有的經濟損失。因此 ,如何防止浮動油封漏油 ,延長使用壽命, 成為西安煤機廠提高采煤機質量的一大課題。

  2 原因分析

  為了盡快、有效地解決這一問題 ,通過對前六年各礦損壞的浮動密封及反饋信息進行統計、整理,將密封的漏油主要原因列表于下:

密封漏油原因列表

  統計表明,O 型圈的早期損壞及密封環損壞,占的比例很大,直接造成密封失效, 后果嚴重 ;其次是螺栓松動、安裝不當等。通過對損壞的O 型圈、密封環進行技術研究分析、壓力試驗,浮動油封漏油的主要原因為:

  2 .1 O 型圈壓縮量過大

  O 型圈是靠給定的壓縮變形量來實現密封的 ,壓縮量越大,產生的彈性變形力也越大,會造成密封環間的壓力過大 , 潤滑油膜會變小, 在工作中, 會因密封面供油不足 , 潤滑不好,摩擦力加大,摩擦起熱后高溫燒結而報廢。另外,壓縮量過大,易使 O 型圈產生塑性變形,提前老化,使密封失效,大大減小其使用壽命。

  2 .2 O 型圈硬度偏高

  在達到同一壓縮量(即壓到同一安裝位置)的情況下,硬度越高,所需壓力越大, 造成密封環間的壓力過大,同樣易導致密封環損壞及O 型圈本身破損,這一情況在壓力試驗中也得到證實。另外,還有安裝不當及使用中操作不當,維護不及時等原因。

  3 解決辦法

  找出浮動油封漏油的原因所在,便可對癥下藥,為此,主要采取以下措施:

  3 .1 減小油封中O 型圈的壓縮量

  參考有關標準,經過壓力試驗和對比、分析,最后確定壓縮量為 1 .3 ~ 1 .6(原來為 1 .48 ~ 2 .1),要保證該壓縮量,首先要改進設計。如圖 2 所示浮動油封的安裝結構。O 型圈處在密封環與聯接法蘭與密封蓋所形成的內腔中,該腔形尺寸變化直接影響到 O 型圈的壓縮量,圖中 D 為 O 型圈正常工作尺寸 , S 是裝配尺寸,在保證 D 、S 的前提下,直接控制壓縮量的便是尺寸 D1 及 α角(或根徑 D2), 根據給定的壓縮量,設計出合理的尺寸 α、D1(或 D2)及腔體幾何形狀,從理論上保證浮動密封中 O 型圈的壓縮量。

圖 2 浮動油封安裝結構圖

  3 .2 加工過程控制

  為了實現設計尺寸及腔體的幾何形狀,在實際加工過程中嚴格進行工藝控制,使用專用的成型車刀及檢查樣板,確保加工精度,以此最終保證 O 型圈的壓縮量的實現。

  3 .3 改善安裝工藝,保證安裝質量

  安裝時應將 O 型圈清洗干凈,分套于浮動油封環之上(氣溫較低時,應先在熱水中浸泡);用專用夾具安裝兩密封環;將聯結法蘭吊起,裝于密封蓋之上(放正),用千斤頂及螺栓將聯接法蘭壓入,到位后用螺栓連接好(即保證裝配尺寸 S)。安裝時還應注意 O 型圈不能彎曲、歪斜、損傷 。

  3 .4 降低O 型圈的材料硬度

  通過向廠家反饋信息,提供合理的硬度要求,將硬度由原來的 HS =85°改為 HS =65°。

  3 .5 編制合理的操作規程和維護措施

  為杜絕因使用不當及其他原因而造成的密封漏油,應編制合理的操作規程及維護措施。

  4 結語

  改進后,經過各煤礦近兩年的實際使用,基本上解決了油封的漏油問題,使用壽命也提高約 2 .5 倍,每年減少損失約十萬多元,更重要的是產生了很大的社會效益,每年每臺采煤機可為礦上多產原煤增加收入上百萬元,受到用戶的好評。實踐證明, 改進效果良好。

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