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      克維斯傳動:解決減速機的軸頭問題
      作者:無錫市克維斯傳動機械有限公司    發布于:2013-04-18 09:20:52    文字:【】【】【
      摘要:克維斯傳動:解決減速機的軸頭問題
      1問題描述

        國內大部分中小高爐,沒有使用氮氣來保護隔離,所以星減泄漏,首先是煤氣泄漏,高爐煤氣純度高,對人的危害不言而喻。再者,氣密箱內灰塵較多,進入星減后經常使軸承抱死,齒輪嚴重磨損,導致布料動作無法順利實現,造成高爐非正常停產檢修,更換星減大約需要4~8h,對450立高爐一個小時就會造成75t左右的產量損失。由于水蒸氣的存在,泄漏還會造成潤滑油品乳化,使潤滑失效,同樣會導致減速機不能正常工作,而且造成潤滑油油耗劇增。由于氣密箱內壓力在0.1~0.2MPa,加之軸頭伸入箱體使密封難度加大的同時泄漏處理也只能在拆下減速機后實施。這樣一來,對密封件的性能和可靠性以及使用周期都是嚴峻的挑戰。

        如何實現長周期運行是擺在我們面前的一個難題。

        2原有密封方案

        改造前使用的是盤根密封,兩個軸頭的密封結構一樣,盤根密封在使用的初期一個月左右其泄漏情況是可以接受的,但是以后則越來越嚴重,由于密封部分在氣密箱內部無法處理,只能帶病運行或停產更換。而星減在高爐爐頂維護和更換均十分不便,況且嚴重影響生產的連續進行。這些問題是由盤根密封的特點決定的:首先盤根的回彈性差,只能靠壓蓋的壓緊力提供密封力,當材料損耗或產生不可恢復的變形后,壓蓋的壓緊力會下降甚至喪失導致泄漏。氣密箱內顆粒較多也使盤根的磨損急劇,這加快了泄漏速度。即使采取措施使壓蓋可調也由于調節量的限制和盤根損耗無法補償而失效。所以這種方式是無法滿足星減長周期運行要求的。

        3改造后的密封方案

        為解決這個問題,我們前后使用了多種密封件和密封結構,但效果都不理想。經我們和艾志集團聯合攻關,提出了如下解決方案,使問題發生了徹底的改變。

       ?。?)使用四氟纖維填料做最外面的第一道密封,雖然它對氣體的密封效果不好,但是它有著良好的防塵效果,可以將爐內灰塵阻隔在密封系統之外。

       ?。?)使用AIG523復合材料油封做第二道密封,利用其良好的密封性能和承壓能力作為對介質的主密封。

       ?。?)使用AIG323i磁力機械油封做最后的一道防線。

        防止小量泄漏的氣體,同時阻止減速箱內介質外泄。

       ?。?)在各級密封中間預裝潤滑脂,以保障在上一級密封效果理想的情況下,后一級密封不是處于干摩擦狀態,更重要的是作為密封脂配合密封件對氣體進行密封。

       ?。?)由于小軸端機械空間的限制,我們油封的安裝順序和安裝數量上略有調整:比大軸端少了兩套油封,磁力油封在前而復合油封在后。

        4方案分析

        針對高爐星減這個特殊的密封工況,第一個難點是用油封來對帶有一定壓力的氣體進行密封,而且是有旋轉運動的動密封狀態。由于氣體的穿透性和密封的困難程度要遠大于對油液的密封,所以對密封件的質量和性能要求很高。再有是氣體的潤滑性很差,所以油封處于干摩擦狀態,壽命極短,這就要求解決油封的潤滑問題。第二個難點是介質的清潔性很差,這是密封件正常工作的大敵,因為顆粒介質會造成密封部位嚴重的磨損而使密封失效。有了這樣的分析,我們解決問題的思路就明確了。

        防塵問題的解決,使用傳統的防塵圈等接觸式密封件,壽命極短,在實際的解決問題過程中已經證明。

        然而只有在使用四氟棒車削制作的四氟纖維填料時雖不能有效的封氣,但經過長期使用卻沒有發現油品的顆粒污染,這使得我們最終選擇它做防塵材料。

        防塵問題解決之后,我們重點轉到潤滑的引入和油封的選用上。這兩個問題,直接引入潤滑油是方案之一,在首鋼設計院為首鋼5500立高爐等設計的星減上已使用,但對中小高爐而言機械結構顯得太復雜,加工難度太大。所以我們選用了預裝潤滑脂的方法,這個思路來源于軸承的潤滑,在無污染和泄漏的情況下,潤滑脂的消耗量是很小的,所以在設計時留出存脂腔,安裝油封時裝入適量的潤滑脂是能夠滿足星減大修周期使用要求的,實際效果也證明了它的可行性。只是選用的潤滑脂質量要高,耐高溫性和耐水性以及穩定性都要過關,這里我們選用了美國CHESTERTON615磺基聚合脂。其綜合性能均超過其他極壓脂和防水脂。

        下來,密封件的選用是最關鍵的了,是我們改造成敗的保障。我們對比了各種密封后選用了AIG323I和AIG523. AIG323I磁力油封根據的是機械密封的原理,由一個動環(套在軸上和軸同步旋轉)和一個靜止環(裝在設備壓蓋上相對靜止)組成,兩個環面接觸并相對滑動,從而符合端面密封原理實現密封,其技術參數為溫度160℃,壓力3.3kg/cm2,線速度60m/s。

        AIG523油封是一種先進的替代傳統油封的新型密封,AIG523由金屬支架,兩道裝配O圈,進口指狀彈簧,及密封環等組成。其密封環材料選用的是進口增強四氟,這種材料的摩擦系數非常小只有0.11,而且其導熱性好,配合指狀彈簧,使其包軸力更加有效。AIG523的技術參數:溫度230℃,壓力3kg/cm2,線速度20m/s。

        5改造結果

        經我們在各個客戶處推廣使用,平均壽命達一年之久(原來使用盤根填料橡膠油封等等各種密封件時使用周期為1~3月),有效地保證了生產的連續穩定運行,綜合成本大大降低,同時減少了維修工作量,得到了廠家好評。

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