潘正倫

（杭州錦江集團浙江華東鋁業(yè)股份有限公司 浙江蘭溪）

1.問題

炭陽極生產(chǎn)線上的4R3216B型懸輥式磨粉機，是借助懸輥的離心力所產(chǎn)生的擠壓和研磨作用，將經(jīng)煅燒后的石油焦（＜35 mm）粉碎成焦粉（0.044～0.125 mm）的關(guān)鍵設(shè)備。加料回轉(zhuǎn)卸料器是專門為煅燒后的石油焦進入磨粉機設(shè)計生產(chǎn)的定量給料和作為磨粉機內(nèi)正負(fù)風(fēng)壓輸送系統(tǒng)的鎖風(fēng)給料裝置。3臺4R3216B型懸輥式磨粉機在生產(chǎn)過程中，回轉(zhuǎn)卸料器轉(zhuǎn)動軸端密封處經(jīng)常出現(xiàn)大量石油焦粉向外泄漏和轉(zhuǎn)軸堵塞現(xiàn)象，更換填料和軸承后，使用一段時間故障現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)。

2.原因分析

磨粉機回轉(zhuǎn)卸料器轉(zhuǎn)動軸，原采用填料密封和滑動軸承的軸端密封和支承結(jié)構(gòu)，如圖1所示。卸料器運行時，腔內(nèi)有一定高度的煅燒后石油焦，運轉(zhuǎn)的葉輪在排料過程中不斷地擠壓焦粉。由于葉輪與殼體間存在0.2～0.5 mm的間隙，受擠壓的焦粉不斷地擠入兩側(cè)機殼壁上的填料盒，轉(zhuǎn)動的軸頸處不斷的被焦粉研磨，由于煅燒后的石油焦粉硬度較高，運轉(zhuǎn)一段時間后，研磨造成軸與填料之間出現(xiàn)間隙，焦粉最終從磨損的軸頸處漏出到滑動軸承。焦粉受到的擠壓是連續(xù)的，加劇軸承的摩擦阻力和磨損，最終造成卸料器經(jīng)常因堵塞而停轉(zhuǎn)同時伴隨焦粉不斷地向外泄漏。

3.密封結(jié)構(gòu)改進

借鑒回轉(zhuǎn)卸料器軸端密封普遍采用的多圈盤根加壓蓋壓緊軸的方式，為防泄漏，壓蓋通常處于偏緊狀態(tài)，造成轉(zhuǎn)軸阻力加大而加劇磨損。針對焦粉受擠壓和軸上有少量磨損就會出現(xiàn)漏料現(xiàn)象，設(shè)計新密封結(jié)構(gòu)的原則是：使軸頸周圍的粉料不受擠壓或盡量減少擠壓，使粉料失去或減小沿軸向機殼移動的動力。不改變設(shè)備主體結(jié)構(gòu)，改進后的密封結(jié)構(gòu)要制作簡單、拆卸方便，適應(yīng)現(xiàn)有的安裝結(jié)構(gòu)且費用應(yīng)低廉。

經(jīng)分析目前國內(nèi)所采用的各種密封結(jié)構(gòu)，最終利用螺旋輸送和螺旋密封的原理，在原密封結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，改進為螺旋密封加填料密封的新型復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖1 改進前軸端密封和支承結(jié)構(gòu)

圖2 改進后軸端密封和支承結(jié)構(gòu)

4.改進后的軸端密封和支承結(jié)構(gòu)

（1）螺旋體采用普通鋼材制作與轉(zhuǎn)軸平鍵連接，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，利于加工安裝維護。

（2）螺旋體置于機殼的圓筒端內(nèi)，螺旋頂出方向與焦粉泄漏方向相反，軸轉(zhuǎn)動時的泵送作用產(chǎn)生泵送壓力，與被密封受擠壓焦粉的壓力相平衡，可將擠入螺旋體的焦粉朝反方向拋出，使外泄的焦粉大大減少而阻止泄漏。

（3）滑動軸承支承改為滾動軸承支承后，摩擦阻力小、啟動快、效率高。

5.改進效果

懸輥式磨粉機回轉(zhuǎn)卸料器軸端密封結(jié)構(gòu)改進后，已經(jīng)運行1年多，未出現(xiàn)石油焦粉向外泄漏和轉(zhuǎn)軸堵塞現(xiàn)象，達到了良好的密封性能，減少了不必要的非計劃停機，零件使用壽命延長，設(shè)備維修費用節(jié)省，改善了工作環(huán)境。