高尚鐸 鄭慶元

( 江蘇鑫源煙草薄片有限公司，江蘇 淮安 223400)

1 問題簡述

鑫源公司再造煙葉生產(chǎn)線提取段現(xiàn)有一級浸提罐4套(煙梗、煙末浸提罐各2套)，均使用底部攪拌結(jié)構(gòu)，攪拌器軸封裝置前期曾采用機(jī)械密封與填料密封結(jié)構(gòu)，但由于煙梗、煙末原料中含有較多泥沙顆粒，機(jī)械、填料密封損壞頻次較高，在使用填料密封后，攪拌軸亦發(fā)生磨損，當(dāng)密封材料損壞后，提取液與物料顆粒等順著攪拌軸依次向下滲漏，極易損壞軸承座、減速機(jī)及電機(jī)，嚴(yán)重影響了再造煙葉生產(chǎn)線的連續(xù)穩(wěn)定。

為應(yīng)對提取一級浸提罐攪拌器軸封問題，企業(yè)維修人員前期制作臨時(shí)接料盤置于軸封裝置下方，但該方法不能解決根本問題，提取一級浸提罐攪拌器漏液不符合現(xiàn)場設(shè)備管理要求，需進(jìn)行更新改進(jìn)。

2 原因、對策分析

再造生產(chǎn)線一級浸提罐攪拌器軸封裝置曾使用機(jī)械密封，機(jī)械密封型號為HM204-125，在2016年5月至2017年5月累計(jì)損壞8次，因更換機(jī)械密封耗時(shí)較長(需拆除減速機(jī)、軸承座，將機(jī)械密封沿?cái)嚢栎S底部整體安裝至罐體底部，調(diào)整機(jī)械密封端面，工作量較大)且影響生產(chǎn)，2017年企業(yè)完成了再造生產(chǎn)線提取段一級浸提罐攪拌器軸封裝置改造，將機(jī)械密封改造為現(xiàn)有的填料密封。填料密封結(jié)構(gòu)相對簡單，結(jié)合公司一級浸提罐情況，使用填料密封減少了填料的更換時(shí)間，但因泥沙顆粒聚集極易損壞填料，造成了目前提取一級浸提罐攪拌器軸持續(xù)漏液、減速機(jī)、軸承等經(jīng)常損壞的情況，確認(rèn)一級浸提罐使用普通機(jī)械密封或填料密封均不合適，無法解決根本問題。

機(jī)械密封采用的靜環(huán)、動環(huán)加橫向密封的結(jié)構(gòu)，即動環(huán)隨軸轉(zhuǎn)動，通過在動靜環(huán)橫向接觸面上進(jìn)行碳化硅等耐磨處理，達(dá)到橫向密封效果。填料密封采用靜環(huán)、動環(huán)加軸向密封的結(jié)構(gòu)，即在靜環(huán)內(nèi)部加裝填料，以塞滿攪拌軸與靜環(huán)的間隙，達(dá)到密封效果。以上兩種密封結(jié)構(gòu)在再造煙葉浸提罐上進(jìn)行使用，但因?yàn)槟嗌愁w粒較多等原因，密封裝置磨損速度非?？欤饕蚍治鋈缦拢?/p>

(1)密封裝置處攪拌軸徑向跳動較大。再造煙葉一級浸提罐容積20m3，實(shí)際攪拌物料約16t左右，攪拌軸軸徑125mm，軸長3.4m(分為兩段，中間使用法蘭盤連接)，攪拌軸只有底部、頂端2個(gè)軸承，在浸提罐實(shí)際工作過程中，攪拌軸徑向跳動大，造成機(jī)械、填料密封損壞。

(2)浸提罐中物料中泥沙顆粒較多。提取一級浸提罐為煙梗、煙末物料初次進(jìn)入提取工序，物料中的泥沙顆粒含量較多，在攪拌過程中，泥沙顆粒進(jìn)入機(jī)械密封端面或填料中，造成機(jī)械、填料密封損壞。

結(jié)合浸提罐軸封使用情況及原因，確認(rèn)了浸提罐軸封裝置改造方向，即減少攪拌軸徑向跳動及大幅減少泥沙顆粒進(jìn)入密封裝置中。

3 影響分析

3.1 直接影響

再造煙葉生產(chǎn)線提取段一級浸提罐攪拌器軸封裝置為填料密封，密封裝置效果不好導(dǎo)紙?zhí)崛∫旱任锪铣掷m(xù)滲漏，直接造成原料浪費(fèi)(無法計(jì)量損失量)。另外一級浸提罐的減速機(jī)、電機(jī)等損壞，每次減速機(jī)維修費(fèi)用約需1.5萬元，潤滑油費(fèi)用0.5萬元，減速機(jī)內(nèi)軸承、密封等約費(fèi)用1.3萬元，即每次攪拌器損壞直接修復(fù)費(fèi)用3.3萬元。

3.2 間接影響

一級浸提罐攪拌器損壞后，需維修人員拆卸安裝減速機(jī)、電機(jī)等，工作量較大，另外一級浸提罐攪拌器損壞后，后續(xù)生產(chǎn)工序物料等需降低生產(chǎn)速度，進(jìn)一步延長了生產(chǎn)時(shí)間，另外后續(xù)設(shè)備的超預(yù)期運(yùn)行，必然造成能源浪費(fèi)，且停機(jī)時(shí)間較長時(shí)需排除變質(zhì)漿料，對生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定及生產(chǎn)能耗控制、現(xiàn)場管理等都產(chǎn)生較大影響。

4 改造方案說明

在分析了再造煙葉一級浸提罐原有機(jī)械、填料密封裝置損壞的原因后，企業(yè)組織設(shè)備部門相關(guān)人員對其進(jìn)行專項(xiàng)攻關(guān)，為解決再造煙葉一級浸提罐攪拌軸密封問題，降低設(shè)備維修頻次，保障生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，重新設(shè)計(jì)了一種用于再造煙葉浸提罐的軸封裝置，如圖1所示。

圖1 再造煙葉浸提罐軸改造簡圖

(1)攪拌軸；(2)防塵圈；(3)O型圈；(4)外密封座；(5)深溝球軸承；(6)O型圈；(7)O型圈；(8)內(nèi)密封座；(9)罐體底板；(10)O型圈；(11)X型密封圈；(12)斯特密封環(huán)；(13)耐磨密封環(huán)；(14)Y型密封圈；(15)調(diào)心滾子軸承

4.1 外密封座安裝說明

外密封座(4)與罐體底板(9)用螺絲連接，頂部裝防塵圈(2)阻止顆粒物進(jìn)入，裝入O型圈(3)與攪拌軸(1)進(jìn)行軸向密封。

4.2 內(nèi)密封座的安裝說明

內(nèi)密封座(8)頂端采用O形圈(10)與外密封座進(jìn)行徑向端面密封，內(nèi)密封座與攪拌軸(1)相配的內(nèi)徑裝有耐高溫軸用X型密封圈(11)Y形密封圈(14)和一個(gè)防高溫旋轉(zhuǎn)斯特密封圈(12)，同時(shí)設(shè)計(jì)有一個(gè)高耐磨防高溫耐磨環(huán)(13)，以支持主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)不損壞所有密封件。

4.3 軸承的主要作用

在內(nèi)密封座底部裝有深溝球軸承(15)、外密封座底部裝有調(diào)心滾子軸承(5)，通過以上兩個(gè)軸承的作用，減少主軸的徑向跳動，進(jìn)一步保障密封效果及密封裝置的使用壽命。

5 改造后效果及影響

本次再造煙葉一級浸提罐軸封裝置的改進(jìn)，主要將傳統(tǒng)機(jī)械密封與O型圈密封、旋轉(zhuǎn)密封等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，增加橫向、軸向雙重密封端面，對內(nèi)、外密封座的接觸密封方式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在保障密封效果的同時(shí)延長了密封件的更換使用壽命。經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)證，該新式軸封裝置完全適用于再造煙葉浸提罐底攪拌軸封。另外在泥沙顆粒較多的底部攪拌系統(tǒng)中，該軸封裝置有很好的推廣價(jià)值。