1.原硫磺喂料螺旋輸送機(jī)結(jié)構(gòu)
某項(xiàng)目中使用的硫磺喂料螺旋輸送機(jī)軸端密封結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。圖 1 硫磺喂料螺旋輸送機(jī)軸端密封結(jié)構(gòu)圖該螺旋輸送機(jī)機(jī)殼為 φ108 × 3． 5 鋼管，材質(zhì)為06Cr19Ni10，螺旋葉片焊接于轉(zhuǎn)軸上，軸末端設(shè)置一反向葉片，如圖 1 所示，其余零件為法蘭，軸承盒，軸承和無(wú)骨架油封，圖中開(kāi)孔接管為出料口，材質(zhì)為不銹鋼。該設(shè)備為全密封結(jié)構(gòu)，底部出料口另有氣力輸送裝置輔助送料。該設(shè)備在系統(tǒng)中共五臺(tái)并聯(lián)使用，作用為輸送片狀硫磺，使用一個(gè)月左右其中一臺(tái)發(fā)生軸端斷裂，其余四臺(tái)均發(fā)生軸承鎖死失效。
2 分析失效原因
    觀(guān)察斷裂軸，發(fā)現(xiàn)斷裂處外側(cè)金屬光潔，心部毛糙，簡(jiǎn)單分析為裝配定心不準(zhǔn)，使轉(zhuǎn)軸端部被剪切，疲勞載荷使轉(zhuǎn)軸剪切槽裂紋擴(kuò)展，最終承載直徑不足疲勞載荷致使轉(zhuǎn)軸韌性斷裂。另外軸承鎖死原因?yàn)橛头馓幮孤读蚧欠勰M(jìn)入軸承使其失效。原設(shè)計(jì)想利用油封作為防塵裝置，可是由于螺旋輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，將片狀硫磺碾碎，產(chǎn)生大量粉末，油封只可用作機(jī)械頂端中空外露處防塵，不足以阻隔如此大量粉末。
3 失效解決方法
3.1 最初解決方法為了能在短時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，盡量減少對(duì)生產(chǎn)的影響，曾經(jīng)更換使用過(guò)密封軸承，但效果依然不理想。
3.2 其它密封結(jié)構(gòu)比較考慮使用其它密封結(jié)構(gòu)，對(duì)目前可用密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。
3.2.1 毛氈圈密封安裝尺寸較緊湊，拆裝技術(shù)要求不高，成本低廉。但磨損太快，要求軸的線(xiàn)速度不能過(guò)高，這種密封形式使用壽命短。
3.2.2 間隙節(jié)流溝槽密封利用曲折間隙節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生密封作用，屬于非接觸型密封，其工作壽命長(zhǎng)對(duì)保養(yǎng)要求不高，可用于高速和低速條件。然而在實(shí)際應(yīng)用中，單獨(dú)依靠這種密封形式，使用效果并不理想，所以，它只能作為輔助密封手段。
3.2.3 骨架油封密封骨架油封主要是利用彈簧圈箍緊密封后。使之對(duì)軸徑產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膹较蛄Γ瑫r(shí)，唇口磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，以保證唇口具有良好的密封性能。骨架油封屬于接觸型密封。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝位置小且緊湊，密封性能較好。對(duì)振動(dòng)和軸徑的偏心有一定的適應(yīng)性。但其對(duì)軸徑、油封孔槽的尺寸公差、表面粗糙度及軸的表面硬度( 熱處理) 要求較高。另外潤(rùn)滑油的粘度、油質(zhì)及設(shè)備的使用環(huán)境溫度等因素都會(huì)影響油封的密封效果和使用壽命。另外裝配油封必須使用專(zhuān)用工具才能保證唇口不變形，工藝要求較高。目前油封的規(guī)格尺寸較多但多數(shù)產(chǎn)品質(zhì)量較差，壽命短。
3.2.4 填料密封考慮將原結(jié)構(gòu)改為填料密封。填料密封，俗稱(chēng)盤(pán)根，是最古老的一種密封結(jié)構(gòu)。主要用于機(jī)械行業(yè)中的過(guò)程機(jī)器和設(shè)備運(yùn)動(dòng)部分等動(dòng)密封，填料裝入填料腔以后，經(jīng)壓蓋螺栓對(duì)它作軸向壓縮。當(dāng)軸與填料有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于填料的塑性，使它產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。與此同時(shí)，填料中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠出，在接觸面之間形成潤(rùn)滑膜。由于接觸狀態(tài)并不是特別均勻的，接觸部位便出現(xiàn)“邊界潤(rùn)滑”狀態(tài)，稱(chēng)為“軸承效應(yīng)”; 而未接觸的凹部有較厚的潤(rùn)滑膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止液流泄漏的作用，此稱(chēng)“迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。
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