输送机减速器伸出轴密封渗漏油问题的探讨

张 瑞， 宇广鑫

（潞安集团王庄煤矿， 山西 长治 046031）

引言

减速器封装在刚性壳体内，并由齿轮传动、蜗杆传动以及相应的齿轮一蜗杆传动等构成，可以起到原动件与工作机之间的减速。减速器属于精密仪器的范畴，其应用行业主要包括煤炭、船舶、建材、电力、冶金、有色等，主要出现的问题是渗漏油。渗漏油往往引发油脂的浪费，其不仅会造成生产成本的增加、设备维护次数的增加等，而且会引发减速器缺油，以及给齿轮啮合面带来严重的磨损，与此同时给周围的环境带来污染等。假如设备处于连续的高温运转状态，那么容易造成加速漏油现象的发生，从而给设备的运行带来严重的影响。

1 减速器伸出轴渗漏油原因

1.1 减速器伸出轴骨架油封损坏

通常安装骨架油封的过程中，工作人员并没有在相应的轴端键槽位置采取措施，在安装油封唇位置时，被轴端键槽损失，这样使得减速器伸出轴处于工作状态时，出现渗漏油。由于减速器伸出轴表面存在如下几个方面的缺陷：粗糙度大、不光滑、容易发生点蚀、发生腐蚀等现象。在安装密封时，往往容易在骨架油封唇位置出现划伤等缺陷，从而导致减速器在工作状态下出现泄漏的现象。由于热装联轴器会对骨架油封带来烫伤，最终导致油封老化。在对热装联轴器进行检修的过程中，并没有依据联轴器操作的相关规定，对联轴器的温度进行控制，从而减少联轴器侧油的使用时间。当已经实现热装配时，工作人员没有对其进行降温，从而在一定程度上增加了加速器骨架油封的老化程度，最终也降低了油封的使用寿命，增加了减速器渗油的概率。该更换减速器齿轮时，相关工作人员并未严格依据操作流程开展工作，这样会引起一些铁屑落入油液中，因此减速器在运行的过程中出现伸缩轴渗油。当油压逐渐加大以及相应的设备处于较高的转速下，这些杂质将会严重冲击传动轴以及油封唇部，最终降低轴的精确度，致使伸出轴表面出现凹槽，增加渗油的风险[1]。

此外，骨架油封自身也存在质量问题，主要是由于在生产骨架油封时，选取的材质问题，产品使用之初未出现质量问题，但是在应用一段时间之后，却因为设备的运转速度、所处的温度以及油压问题，致使骨架油封出现变质等问题，最终形成渗油。因此需要及时进行更换，从而能够有效地减少经济损失。

1.2 减速器内外环境温差大

依据义耳- 马略特定律进行分析可以发现，减速器在工作的过程中，减速箱温度将会逐渐升高，致使箱内压强急速升高。通过研究发现，箱体内的温度和压力之间呈现线性关系。当箱体内外温差达到10 ℃时，箱体内的压强增加1 倍。随着减速器的继续运行，减速器箱体内部的压力将会逐渐增加，相应的压力差也会逐渐增加，这时导致润滑油飞溅，在减速器箱体内部扩散，假如箱体密封不严，往往会形成渗漏。

1.3 输入以及相应的输出轴密封唇部出现正常磨损

在实施装配的过程中，由于轴承和密封唇部设置有过盈配合，将导致两者之间出现一定的磨损。经过一定的时间磨合，最终出现间隙配合，从而出现漏油现象。

1.4 由伸出轴密封设计形成缺陷

王庄煤矿各个采煤机构选用的减速器伸出轴密封如图1 所示，主要划分为如下两种：接触式密封、非接触式密封。通过分析图可以发现，轴承端盖以及相应的伸出轴主要是用骨架油封的形式进行密封，与此同时将其借助螺栓安装在减速器箱体上。对于轴承端盖与对应的迷宫端盖而言，可以选用迷宫密封的形式实现密封，迷宫端盖和轴承之间采用间隙配合，并将迷宫端盖使用螺钉固定在轴承上面，当处于工作状态时，其能够和伸出轴一起转动。分析图1发现，其密封相对简单，由此可以看出并未形成密封腔。当轴承端盖位置的骨架油封出现磨损，那么减速器箱体中储存的齿轮油往往有如下几种方式出现泄漏：第一，轴承端盖油封唇部；第二，迷宫端盖与伸出轴，从而导致油脂浪费。

图1 伸出轴密封方式

2 减速器伸出轴的优化

2.1 安装更换密封的优化

安装骨架油封的过程中，依据螺旋方向在伸出轴端键槽处缠绕胶带，一直到轴端键槽都被胶带缠住，这样可以保障油封唇部不被划伤，最终防止在伸出轴密封位置出现渗漏，如图2 所示。

图2 安装骨架油封优化方式

在更换以及安装密封时，必须借助砂纸等将伸出轴打磨干净，以有效地保证伸出轴表面不存在锈蚀以及高点等，接着在伸出轴表面涂抹一定的润滑油，这样可以防止油封唇部出现翻边。

通常情况下，减速器伸出轴所使用的密封形式为动密封，其密封程度较高。为了更好地优化渗油现象，从而选取高分子复合材料，尤其是对于密封唇部而言，其必须具有较高的物理特性，诸如：抗温、抗压、抗变质能力较强等，能够使得轴与唇部保持过盈配合，极大地减少渗油现象。

2.2 减速器检修标准作业步骤的优化

在对联轴器进行校正时，一定保证轴偏差以及角偏差能够处于设定范围内，这样能够保证油封唇部给轴提供合适的压紧力，防止出现渗漏现象。与此同时，热装配联轴器时，必须保证联轴器所处的温度以及冷却时间，这样能够有效地保证油封唇部不会出现变脆以及老化等现象。在对减速器齿轮油进行更换时，必须将油箱内的油全部放出，这样能够保证齿轮油的清洁。与此同时必须按照标准加油。

3 实施创新措施

3.1 设计呼吸帽结构

依据以上描述可以发现，减速线内外具有较大的压力差，其是诱发渗油的主要因子。由于减速器长时间处于高负荷运转，使得减速器箱体内部的压力逐渐增加，这样导致渗漏油越来越严重。因此，有效地降低减速器箱体内外压力差，极大地避免了轴渗漏油[2]。

由于通气罩相对容易出现堵塞以及内外减速箱内外压力较大，当不改变罩过滤等级的情况下，可以把罩改成通气量相对较大的通气罩，这样能够有效地增加通气管的长度，设计如图3 所示。

图3 自制通气罩

自制通风罩主要由如下四个单元构成：第一，呼吸帽底座；第二，海绵；第三，压盖；第四，镀锌钢管。底座以及压盘都选用具有抗锈能力与使用寿命长的尼龙材料。固定选用螺纹连接，这样便于清理，能够有效地降低工作强度。压盖表面四周均匀地分布2圈小孔，这样能够有效的提高呼吸能力。通常情况下，过滤网可以使用海绵，其能够节省不必要的经济开支，并且过滤能力良好。通常，将减速器和呼吸帽的连接方式设置为：螺纹连接，这样不仅便于拆卸，而且便于清理。而相应的连接件通常选用镀锌钢管，其不仅具有较强的抗腐蚀能力，而且具有较长的使用年限。笔者设计的通气罩不仅能减少减速器内外压力差，而且可以控制恒压装置，从而能够有效地避免渗漏现象。经过实践发现，选煤厂渗油量减少了5 kg，这样不仅能够有效地降低陈本，而且可以减少维修人员的劳动强度。

3.2 改变伸出轴骨架油封的水平位置

鉴于伸出轴渗漏油的主要原因来源于密封唇部磨损，可以改变骨架油封密封唇所处位置的伸出轴方向，这样能够有效地减少因轴磨损以及相应的骨架油封密封唇部以及相应的伸出轴之间形成过盈配合。以下是相应的配合方式：可以在减速器轴承端盖骨架油封位置低部缠绕钢丝，这样可以拉动原油封伸出轴之间的位置，从而可以使得伸出轴和密封之间形成过盈配合，能够有效地防止出现渗漏的现象。如图4 所示。

图4 油封更新安装方式

3.3 优化伸出轴密封方式

基于原伸出轴密封与理论的基础上进行改进，首先增加了一道骨架密封结构，对迷宫端盖进行优化设计，并去除一道迷宫密封，这样可以使得密封轴成为双重闭合的密封腔，从而能够有效地避免出现渗漏现象。通常采用如下方式：第一，去除一道迷宫密封，这样能够使得迷宫端盖以及相应的轴承端盖进行有效的结合，与此同时在结合面中设计一个U形密封圈。第二，对迷宫端盖进行优化设计，一般在其与伸出轴结合面位置增加一个骨架油封，并使得两者之间采用间隙配合。与此同时采用螺纹连接将迷宫端盖固定在伸出轴上，第三，为了防止渗漏油的发生。本次设计采用三道密封：2 道骨架油封、1 道U形密封圈所构成的密封腔，如图5 所示。

图5 伸出轴更新密封方式

通过分析可以发现，改进伸出轴的密封之后，不论其中任何一个磨损都不会引发渗漏油。因此能够有效地防止渗漏油，这样能够有效地保证设备的稳定性，与此同时能够有效地降低维修人员的劳动强度，也为环保事业作出应有的贡献，避免给公司造成不必要的经济损失等[3]。

4 结语

骨架油封设计安装优化主要包括骨架油封的质量的保证、对日常维修流程进行标准化处理、伸出轴骨架油封的水平位置的改变、伸出轴密封方式的优化四个环节，将优化措施在潞安集团王庄煤矿刮板输送机减速器上，能够有效地改善减速器伸出轴渗漏现象。