辊压机减速机高速轴漏油的处理

谢亚钦

海南昌江鸿启实业有限公司叉河水泥厂，海南 昌江 572700

辊压机减速机高速轴漏油的处理

谢亚钦

海南昌江鸿启实业有限公司叉河水泥厂，海南 昌江 572700

辊压机高速轴漏油主要有两种情况，一是油封损坏，二是轴套磨损形成沟槽。如果是单纯的油封失效则更换新的油封，如果是轴套磨损则更换轴套或者刷镀修复，其次选择油封时应选择氟橡胶密封件。加工好的轴套与轴配合应有合适的过盈量，不可留有间隙，以免润滑油从缝隙流出起不到密封作用。要保证高速轴密封长期工作不漏油，建议将辊压机高速轴密封改为双TC型密封，将原来的J型密封件换成TC型密封件。

辊压机 高速轴 漏油 氟橡胶 磨损

0 引言

辊压机是20世纪80年代中期在国际上发展起来的高效粉磨设备。以其为主组成的挤压粉磨新工艺在增产节能方面有着显著的效果，受到国际水泥界的普遍重视，成为发展粉磨工艺的一项新技术[1]。目前，辊压机已成为水泥粉磨系统的主要设备，由于辊压机结构较为复杂、载荷大、系统部件多、工作环境恶劣、零部件老化等因素，使用过程中难免出现故障。常见的有：辊面磨损、轴承温度过高、液压缸漏油严重、减速机高速轴漏油等。本文主要讨论HFCG150-100辊压机高速轴漏油问题及其处理方法。

1 高速轴漏油的几种情况及处理方法

HFCG150-100辊压机减速机高速轴密封由一个骨架油封TC 160×190×16和一个无骨架J型油封160×190×16组成。TC型骨架油封主要起密封液压油的作用，J型油封主要起防尘的作用，两者组合在一起使用J型密封圈可以屏蔽外界的粉尘等污染物，给TC型骨架油封创造了一个良好的环境，延长了油封的使用寿命。尽管如此，经过长时间的使用，油封会逐渐老化，唇口失去弹性、开裂，从而导致密封失效，引起油漏事故。如果漏油量比较大，需要及时停机维修处理，以免导致润滑油浪费及污染环境，严重将可能导致其它零部件的故障。

我厂一线水泥粉磨站辊压机减速机高速轴在年初大修时更换了密封，可是运行不到1个月就出现了严重的漏油，更换新的密封发现J型密封圈已经硬化、开裂，密封的材料不适合在高温下长期工作。图1为高温硬化失效的J型密封圈（部分）。油封使用时间长了以后橡胶老化失去弹性，油封唇口与轴的径向接触压力下降，具有一定压力的润滑油通过性会加大，从而引起液压油的泄漏。

图1 高温硬化失效的J型密封圈（部分）

1.1 油封损坏引起的漏油

此类故障的处理一般是直接更换新的油封。在安装油封的时候，首先要检查油封是否存在制造缺陷，或者在储存、运输过程中导致的损坏。重点检查唇口及骨架变形、划伤，检查油封中的自紧弹簧是否完好。其次，要掌握安装油封的基本方法，不可野蛮作业，以免损坏唇口或骨架。油封安装前要将唇口和孔槽清洗干净，并在唇口抹适量的润滑油，使接触面形成一定的油膜。

在选择油封时应综合考虑其工作条件及经济性，以便选择合适的材料。对于辊压机高速轴而言，由于其转速达到1 440 r/min，在油封唇口与轴的表面摩擦产生大量的热量，接触面会产生很高的温度（超过120 ℃）。实测密封端盖的表面温度达到65 ℃左右，内部温度则更高，所以一般的油封不满足这样的工作条件，必须选择性能优良的油封材料。考虑转速及温度的油封材料选择如表1所示[1]。

表1 考虑转速及温度的油封材料选择

从表1中可以看出，高速轴密封件一般选用硅橡胶和氟橡胶，由于硅橡胶不耐油，机械强度低，价格昂贵，很少在密封件中使用。氟橡胶综合性能优越，耐温高可达300 ℃ ，耐酸碱、耐油性是耐油橡胶中最好的，可在200～250 ℃下长期工作，因此高速轴密封件选用氟橡胶较为合适。油封使用的主要橡胶的种类与特长见表2。

表2 油封使用的主要橡胶的种类与特长

我厂一线水泥粉磨站辊压机在2014年8月进行了高速轴漏油的处理，选择氟橡胶密封件作为高速轴密封，漏油程度明显减小，运行了3个月还没有出现严重的漏油现象。但漏油现象并没有完全消除，这主要是密封轴套磨损形成沟槽所致。

1.2 高速轴密封轴套磨损引起的泄漏

HFCG150-100辊压机高速轴密封轴颈嵌套有一轴套，当轴套磨损后可以更换。这样设计的好处是维修方便，而且维修成本低。当轴套磨损形成沟槽后，密封件对轴的径向压力减小，液压油泄漏量变大，这时即便更换密封也起不到多大的效果，应该更换密封轴套。如果不更换轴套，应对其表面进行修复，一般采用刷镀的方法现场修复。

轴套材料建议优先45#钢或ZG310，45#钢需调质处理，硬度达到HB230-HB250，使其表面达到一定的硬度提高其耐磨性。在没有45#钢的情况下也可选择Q235，或者取一段无缝钢管加工成需要的尺寸。在加工时需要注意防止工件变形，同时需要考虑工件受热的膨胀量对钢套与轴配合公差的影响。查《机械设计手册》得碳钢在20～100 ℃的线膨胀系数为：α=(10.6～12.2)×10-6，在(20～200)℃的线膨胀系数为：α=(11.3～13)×10-6。假设这里取α=11.3×10-6，温度差为80 ℃，则根据公式D=D(1+αΔT )得出：D=140(1+11.3×10-6× 80)=140.126 mm。这只是理论计算，实际受材料成分、受热情况、微观结构等因数影响，膨胀量可能没有那么多，建议取内孔公差为-0.01 mm～-0.03 mm，因为轴受热同时也会膨胀。轴套的制作要求见图2。

图2 轴套

1.3 其它情况导致的漏油

辊压机高速轴漏油除油封损坏及轴套磨损形成沟槽所致以外，轴承磨损导致偏心量大或者辊压机异常振动也有可能导致漏油。辊压机周围工作环境恶劣，粉尘量很大，如果润滑油受到污染或者粉尘进入油封结合面，则会大大缩短油封的使用寿命。

2 辊压机高速轴密封的改进

从减少设备的故障率考虑，保证高速轴密封长期工作不漏油，建议将辊压机高速轴密封改为双TC型密封（见图3），将原来的J型密封件换成TC型密封件。由于原来安装两个油封的槽内径尺寸相同，中间只是多了一个凸台将两个油封分开，我们只需要将凸台用车床车掉即可。

图3 将单TC型密封结构改为双TC型密封结构

3 结束语

在处理辊压机漏油时首先要分析产生漏油的原因，再结合具体情况分析选择处理的方法。如果是单纯的油封失效则更换新的油封，如果是轴套磨损则更换轴套或者刷镀修复，其次选择油封时应选择氟橡胶密封件。加工好的轴套与轴配合应有合适的过盈量，不可留有间隙，以免润滑油从缝隙流出起不到密封作用。装配好后首先进行试机，确定没有问题后再投入生产。

[1] 成大先(主编). 机械设计手册[M]. 第五版第3卷第10篇, 北京: 化学工业出版社，2008.

2014-10-17）

TQ172.632.9

B

1008-0473(2015)01-0056-03

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.01.015