离心机承口密封结构的改进

作者：罗建峰
（山东球墨铸铁管有限公司）

　　摘　要：离心机承口密封频繁失效，且失效后检修难度大、更换费时费力，为此，改进离心机承口结构和承口密封圈挡环材质，使密封效果提高，密封圈寿命提高了近2倍，并缩短了检修时间，提高了铸管生产产量。
　　关键词：离心机；承口；密封结构；密封圈；密封挡环
　　山东球墨铸铁管有限公司(简称铸管公司)于1989年引进了美国CCMC公司的PRHI4—28型离心球墨铸管机。由于是进口设备，标准化程度低，大部分备件需进口，其中承口密封圈是离心机的关键部件，密封直径大(φ1265mm)，线速度高，周围环境温度高，运行条件苛刻，易损坏失效。若采用进口备件，需用外汇购买，且价格高、周期长，为此对其进行了国产化改造。但由于国内的加工设备、加工工艺落后，国产化后的密封圈质量不好，故障率高，在设备使用过程中，密封失效问题频繁发生，轻者滴水、漏水，重者循环水进入轴承内部，加速了轴承的损坏速度，使设备无法正常工作，影响了生产的正常运行。为此，对其结构、材质等几个方面进行了改进。
　　1　原承口密封圈结构及失效分析
　　离心机承口密封是离心机的关键部位，采用骨架式密封圈(属于唇口密封)结构，对润滑油、冷却水进行分离，原密封结构如图1所示。

1.电机齿轮；2.中间齿轮；3.中间轴；4.承口轴承；5.齿圈；6.空心轴；7.承口适配器；8.固定环；9.密封固定法兰；10.承口密封挡环；11.油封；12.间隔圈；13.水封；14.承口端大法兰

　　由图1看出，当密封圈损坏需更换时，必须把主电机以外的主传动部分完全拆卸下来整体调离，主传动部分不仅结构复杂，重量重，拆卸安装费时费力，而且装配精度要求高，安装时必须找准中间齿轮、电机齿轮的啮合间隙，太紧、太松离心机都不能正常工作。浇注前端有3台离心机，检修、生产经常同时进行，如生产中行车吊运铁水包或流槽铁时，检修工作就无法继续进行，这样无形中增加了检修时间。在密封圈安装时，必须用螺丝刀把密封圈托入沟槽，容易损伤密封圈，造成返修。同时，由于密封圈与密封沟槽是过盈装配，易产生较大的预紧力，在设备运行前，当动密封面缺乏足够的润滑剂时，运行初期常发生咬伤现象，使密封失效，而且压力越高，密封圈失效越严重。另外，由于国内密封圈本身存在材质、形状等质量问题，密封失效频繁发生，有时，一个星期就更换一次密封，不仅加大了工人的劳动强度，而且影响了生产节奏，产品质量、产量也不同程度地受到影响。
　　2　密封圈结构改进
　　通过以上分析看出，密封圈结构已不能满足生产要求，为缩短检修时间，提高离心机开机率，降低工人的劳动强度，决定在密封圈工作原理不变的情况下，把离心机承口结构加以改进。
　　2.1  结构改进
　　首先，把离心机壳体上的承口大法兰加以改造，在靠近离心机内部一侧重新增加一组螺丝孔，原来的止口车平后再车上新的止口，如图2所示。其次，把承口密封挡环制成分体式结构：一部分仍然联接在空心轴上，固定大轴承，称为承口密封挡环(1),另一部分称为承口密封挡环(2)，与挡环(1)连接。又由于水封失效频繁，在原有基础上增加一组水密封圈，外部用法兰配合，法兰固定在前面改造后的承口大法兰上。如此改进后，更换密封时不仅不用拆卸主传动部分，而且也不再需用行车配合，只要两个检修工人在离心机内部把法兰拆卸下来，再把承口密封挡环(2)拿下来，就可以进行水密封更换。
　　2.2  材质改进
　　承口密封圈挡环材质原采用1Cr18Ni9Ti合金钢，密封圈配合处镀硬铬，制造成本相当高。将承口密封圈挡环(1)、挡环(2)都选用A3钢，密封圈配合处镀硬铬，这样既满足了生产需要，也降低了备件的制造成本。

1.固定环；2.承口适配器；3.承口密封挡环(1)；4.承口密封挡环(2)；5.油封；6.间隔环(1)；7.水封(1)；8.间隔环(2)；9水封(2)

　　2.3  其他方面的改进
　　(1)在水密封一侧增加间歇喷油润滑系统，定期给密封圈加油，以延长其使用寿命。
　　(2)在离心机水侧密封上部增加干油润滑系统，定期用干油润滑，使密封圈骨架整体刚性增加，减少热脆性，降低密封圈由于润滑不良产生的磨损。
　　(3)更换密封圈时，在法兰联接处抹上333密封胶，防止由法兰处渗水。
　　(4)积极与厂家联系，探讨密封圈的材质问题。
　　4 结语
　　改进后承口密封挡环结构由1个变成2个，形式上好象复杂了，其实无论在加工还是装配上都比以前更简单、更方便了。以前需5、6个工人完成的工作现在只需2个人就可顺利完成，大大地降低了工人的劳动强度。另外由于改进后密封效果好，寿命长，以前密封失效时常发生，有时1、2个星期就更换一次密封圈，如今可以2个月更换一次，寿命提高了近2倍。不仅解决了检修与生产矛盾的难题，缩短了检修时间，提高了铸管的生产产量，而且改进后加工费用较以前节余费用1/3以上，创造了可观的经济效益。

来源：《山东冶金》