宋傳照

福斯潤滑油（中國）有限公司

摘　要：回轉窯和球磨機采用邊緣傳動的（de）開式齒輪裝置驅動，在運行中，從開式齒輪的齒（chǐ）輪罩向外泄漏潤滑油的情況比較嚴重，既汙染設備，又汙（wū）染設備周邊環境，為（wéi）此設計了開式（shì）齒輪罩的相關部位密封技改方案。改（gǎi）造後使用效果良好，有效避免或減少了齒輪罩漏油問題，解決了長久以來回轉窯和球磨機開式齒輪的齒輪罩漏（lòu）油嚴重的（de）疑難問題，有效減少油品損耗，同時避（bì）免或減少對（duì）自然環境的汙染。

1　回轉窯、球磨機開式（shì）齒輪罩的漏油分析

回（huí）轉窯、球磨機（jī）開式齒輪傳動裝置的齒輪罩密封不良（liáng），會（huì）產生漏油，不僅造成（chéng）潤滑油的大量泄漏（lòu）和損耗，還明顯造成環境汙染和設備汙染。開式齒輪罩漏油部位（wèi）主要（yào）有三處，分別是：

1）齒（chǐ）輪罩與小齒輪軸的密封處漏（lòu）油

此處常用的密（mì）封材料（liào）有毛（máo）氈或浸油盤根，用法蘭把毛氈或浸油盤根擠壓在小齒輪軸與齒輪罩之間，形成密封。由於采用比較大的擠壓力擠壓毛（máo）氈或浸油盤根到小齒輪軸上，經過一段時間運行後，毛氈或浸油（yóu）盤（pán）根（gēn）磨損比較快，很快失去了密封作用而漏油（見圖1）。而（ér）且由於（yú）密封材料是擠壓（yā）在小齒輪軸上，小齒輪（lún）軸運轉時與密封材料的摩擦力很大，以及和外界粉塵雜質（zhì）的共同作用，易造成小齒輪軸表麵磨損（sǔn）嚴重（chóng），給小齒（chǐ）輪軸的（de）安全運行帶來風險（xiǎn）。

圖1　齒輪罩與小齒輪軸的（de）密封處漏油

2）齒輪罩與大齒圈的密封處漏油

由於回轉窯的（de）大齒圈直徑比較大，一般都在6m以上，回轉窯在運行過程中，筒體有很明顯的熱變形和熱膨脹，在運轉過（guò）程中，大齒圈的（de）回轉運動軌跡會有明顯（xiǎn）的徑向跳動和端麵跳動變（biàn）化，有時會呈明顯的擺動狀；回（huí）轉（zhuǎn）窯在回轉（zhuǎn）的同時，還有周期性的上行和下行，大齒圈也隨之上行和下行，因此大齒圈與齒輪罩之（zhī）間的密封位（wèi）置和密封間隙也是在動（dòng）態變化中。回轉窯筒體的高溫熱輻（fú）射也非常大，會對齒輪罩的（de）密封材料產生明顯的不良影響。回轉窯在停機後，筒體溫度會由（yóu）200~400℃降低到40℃以下，回轉窯筒體長度因降（jiàng）溫而明顯收縮，大齒圈（quān）會隨回轉窯筒體收縮，而發生明顯的沿（yán）回轉窯軸線方向的位移，但齒輪罩是固定在回轉窯下麵混（hún）凝土基（jī）礎上的，不會（huì）移動，因此大（dà）齒圈與齒輪罩的相對位置也會發生明顯的變化。因為這些特（tè）殊運行工況，使（shǐ）得回轉窯開式齒輪（lún）的齒輪罩密封特別（bié）困（kùn）難，密封效果（guǒ）也比較差，該處漏油（yóu）情況見圖2。

圖2　回轉窯大齒圈與齒輪罩密封處漏油

球磨機的開式齒輪直徑也比較大，直徑越大，齒（chǐ）輪的徑向（xiàng）跳動和端（duān）麵跳動也就越大，而且球磨機的回轉速度相對比較大，因（yīn）此要求球（qiú）磨機的大齒圈齒輪罩的密封，需（xū）要既能避免或減少漏油，還（hái）要有效防止粉塵雜質進入齒（chǐ）輪罩內。

3）齒輪罩的檢查門密封處漏油

齒輪罩上的檢查（chá）門（mén），在大齒圈和小齒輪運轉過程（chéng）中，齒麵上的潤滑油會在離心力的（de）作用下，飛濺到齒（chǐ）輪罩上和檢查門上（shàng）。飛濺到齒輪罩的潤滑油在向下流動（dòng）時，經過齒輪罩上的檢查門，如果檢查門的密封不良時，潤滑油會從檢（jiǎn）查門的（de）門縫（féng）處飛濺、溢（yì）流到齒（chǐ）輪罩外，造成設（shè）備和周圍環境的汙染（見圖3）。

圖3　齒輪（lún）罩（zhào）的檢查門密封處漏油

通過上（shàng）述分析，可以看（kàn）出回轉窯和球磨機開式齒輪罩（zhào）的密封，都有旋轉的部件，是動（dòng）密封，漏油嚴重（chóng）主（zhǔ）要與齒輪（lún）罩的密（mì）封結構和（hé）所用的密封材料有（yǒu）很（hěn）大的關係。回轉窯和球磨機尺寸比（bǐ）較大，還（hái）伴隨著明顯的振動和比較大的撓度，回轉過程中會有明（míng）顯偏（piān）離回轉（zhuǎn）中心的擺動情況，並且回轉窯筒體的熱輻射（shè）還比較大。因此，上述這些回轉運動部位的密封，用帶唇的接觸式橡膠密封是無法（fǎ）有效（xiào）解決的，通過（guò）在密（mì）封處填（tián）壓毛氈來密封，密封效果也不好。

2　解決辦法及效果

為了解決回轉（zhuǎn）窯、球磨機開式齒（chǐ）輪罩的漏（lòu）油問題，重新設計了各處的密封結（jié）構。

2.1　開（kāi）式齒輪罩（zhào）密封（fēng）的結構改造

1）齒輪罩與小齒輪軸密封的改（gǎi）造

齒輪罩與小齒輪軸的密封，是在齒（chǐ）輪罩外，加裝一套具有三道密封結構的迷宮密封裝置，來解決漏油問題。

第一道（dào）密封：甩油環。它采用耐油（yóu）橡膠製作，圓環狀，軸向剖麵圖呈兩個倒（dǎo）V型。甩油環安裝在（zài）小齒輪軸上後，用一根Φ10mm彈簧將它緊緊地（dì）抱在小齒輪軸上，使它能（néng）隨小齒輪軸一起轉動。倒V型結構的甩油環，既方便將沿著軸流出的潤滑油擋住，通過（guò）離心力甩落下來，通過迷宮密封腔體下部的回流油口，流回到油池內，同時，倒V型結構又起到了兩重迷宮密封的作用（yòng），成倍增加（jiā）了甩油、阻（zǔ）擋油的功能。這道密封結構，可以阻擋（dǎng）和（hé）回流大部分從小齒輪軸和齒（chǐ）輪罩之間（jiān）的縫隙（xì）泄漏出的潤（rùn）滑油。

第（dì）二道密封：軸迷宮密封。它和甩油環外的腔體外殼是一體的，材料（liào）是一樣的，可選用鑄鐵或鑄鋼。采用（yòng）上（shàng）下分（fèn）體式，上部和下部（bù）采用法蘭（lán）口對接，方便檢查和清洗軸迷宮密封，以及方便檢查和更換（huàn）內?的甩油環。

軸迷宮密封（fēng）的工作（zuò）原理是：少部分油（yóu）在越過了甩油環後，會（huì）沿著軸繼續向外走，在離心力（lì）和潤滑油表（biǎo）麵張力的（de）作用下，黏附在軸上的潤滑油會形成小的油珠（zhū），然後從軸上甩落下來，繼而被軸迷宮密封的密封槽捕捉和收集起來，這些被（bèi）捕捉（zhuō）和收集起來的油珠（zhū），通（tōng）過軸迷（mí）宮密封槽下部的導流孔導流到甩油（yóu）環所在的腔體下部（bù），經過甩油環所（suǒ）在腔體的下壁，回流到油池內，來實現密封和擋油的作用。

第（dì）三道密封：毛（máo）氈。它是安裝在小齒輪（lún）軸迷（mí）宮密封的外端，它有兩（liǎng）個作用，第一個作用是（shì）：小齒輪軸（zhóu）上的（de）油在經過了甩油環、軸迷（mí）宮密（mì）封的密封擋油（yóu）作（zuò）用後，黏附在軸上的油已非常少，但軸上這非（fēi）常少的油也有可能會沿軸（zhóu）繼（jì）續向外走。安裝在迷宮密封外端的（de）毛氈，就可以較好地阻擋小齒（chǐ）輪軸上這一點很少量的潤滑油向外泄漏。毛氈的第二個作用是阻擋外界的粉塵（chén）雜質進入迷宮密封內，避免雜質進入齒輪罩內汙（wū）染潤（rùn）滑油。上述這三道密封（fēng）結構見圖4。

圖4　齒輪罩與小齒輪（lún）軸密封的改造

密封整體上（shàng）是采用上下剖分結構，通過法蘭口來連接上下腔體蓋。軸向端麵（miàn）采用法蘭口，與齒輪罩連接（jiē）固（gù）定，安裝比較方便。安裝時所有的法蘭口要塗（tú）抹密封（fēng）膠或加裝耐（nài）油橡膠墊片，確保法蘭口密封良好，不泄漏潤（rùn）滑油。齒輪罩（zhào）內壁的擋油板采用鋼板，焊接（jiē）在回流油口上部（bù），傾斜（xié）安裝，便於給回流油口進行遮擋，也導流上麵流下來（lái）的油液，擋油板（bǎn）與（yǔ）大齒圈齒輪罩的焊口要滿（mǎn）焊。這三道密封（fēng）結構在（zài）解決漏油的同時，也起到防塵的作用。

2）齒輪（lún）罩與大齒（chǐ）圈密封（fēng）的改造

根據大齒圈及齒輪罩（zhào）結構的特點，在齒輪罩與（yǔ）大齒輪密封（fēng）處，采用兩道密封。

第一道密封有兩個環，當大齒（chǐ）圈齒麵（miàn）的齒輪油向齒輪外流淌、外溢、甩落飛濺時，大部分被第一個環阻擋，在重力、離心力的作（zuò）用下，在（zài）第一個環與大齒圈端麵（miàn）的導（dǎo）流作用下，向下回流到油池內。少部分漫過、飛濺過第一個環的（de）潤滑油，會受到第（dì）二個環的（de）阻擋、收集，回流到齒輪罩的油池內（nèi）。第一道密封材料采用鋼板焊接製造，所有焊縫要（yào）滿焊。

第二道密封是氈密封，它起到（dào）兩個作用，第（dì）一個作用是，繼續阻擋少量飛濺過第一道密封的油，並回流到（dào）油池內（nèi）；第二個（gè）作用是，阻擋外界（jiè）粉塵雜質進入齒輪罩，防止（zhǐ）粉（fěn）塵雜質汙染潤（rùn）滑油，減少或避免因雜質進入齒輪罩內，而造成的齒麵（miàn）點（diǎn）蝕、擦傷、擠（jǐ）壓傷等損傷的發生。

這兩（liǎng）道密封結構見圖5。

圖（tú）5　齒輪罩與大（dà）齒圈密（mì）封的改造

第一道密封環是通過（guò）法蘭口安裝到大齒圈端麵上。在安裝時，在法蘭口塗抹密封膠，或加裝耐油橡膠墊片或耐油O型橡膠條，來確保法蘭口密封良好，避免開式齒輪油從法蘭口向外泄（xiè）漏。

3）齒輪罩檢查門密封結構的改造齒輪罩檢（jiǎn）查門的改造結構見（jiàn）圖6。

設計要點（diǎn）是，檢查門的門框口設計（jì）成傾（qīng）斜狀，將潤滑油向齒輪（lún）罩油（yóu）池方（fāng）向（xiàng）導流，這樣有利於潤滑油向齒輪罩的油池回流。在檢查門蓋的內側加裝（zhuāng）導流板，將飛（fēi）濺和流經檢查門的潤滑油，導流到檢查門（mén）門框的下部傾斜板上，實現潤滑油較好地回流到齒輪罩油（yóu）池內。檢查門框、檢查門蓋和檢查門內側的導流板，用鋼板製作，所有焊（hàn）口要滿焊。避免采（cǎi）用段焊時，潤滑油從段焊縫隙處（chù）泄漏出去。

圖6　齒輪罩檢查門的（de）密封改造

2.2　開式齒輪罩密封結構改造效果

開（kāi）式齒輪罩密封改（gǎi）造結構用於多家企（qǐ）業，到（dào）目前已經實際使用一年多，實際使用情況見圖（tú）7，密封效果非常（cháng）好，較好地解決了齒輪罩漏油嚴重的問題。

圖（tú）7　開式齒輪罩密封改造後的（de）效果

3　結束語

針對一些設備密封不（bú）良的疑難問題，需要進行仔細檢查和詳細分析，分析（xī）漏油（yóu）的原因和實際的漏（lòu）油過程，結合設備本身的?轉特點，製定相應（yīng）的密（mì）封改造方案。通過對密封的改造，可以有效（xiào）減少或避免漏（lòu）油，降低（dī）油品消耗，節能降耗，降本增效，可以降低環境汙染的風險。

對於回轉部位有明顯的擺動，或有較大的熱脹冷縮的情況，或有很（hěn）高熱輻（fú）射等特殊工況的（de）密封部位，可以考慮采（cǎi）用迷宮密封（fēng）的結構。上述的三種密封改造方案，它（tā）們的整體和局部尺寸（cùn），可以根據小齒輪軸的直徑，大（dà）齒（chǐ）圈齒輪罩與小齒（chǐ）輪軸承座之間的空間距離，大齒圈齒輪罩與大齒圈的結構尺（chǐ）寸等來調整和確定（dìng）。根據現（xiàn）場實際情況，如果設備的實際空間距離較小，可以適當調整安裝的（de）相對位置，或者可以選取這些密封結構的一部（bù）分密封結構，也可以起到比較好的密封效果。改造設計時要考慮，改造（zào）後的密封結構不能對設備的零部件運（yùn）轉造成幹涉，不會影響設備正常生產運行。

來（lái）源：《水泥》

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