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回轉窯托輪密封漏油改造方法
2024-11-28
作者：楊飛
華潤水泥（鶴慶）有限公司
前言
目前回轉窯托輪軸密封廣泛采用H形彈簧密封和單唇J型密封兩大類，H型或J型密封在使用中無法對密封進行潤滑，在長期運行中托輪軸與密封發生摩擦得不到潤滑，加上軸端位置工況環境差、溫度高，容易加劇軸端磨損和密封材質老化，導致密封使用壽命縮短，在密封失效后托輪軸端出現漏油現象，油污會污染環境同時加大了對托輪維護難度，無形中增加了企業生產成本。針對目前托輪密封存在的缺陷，改進密封創造清潔環保生產是現今水泥生產的目標和方向。
01 托輪密封漏油原因
（1）原托輪密封采用的是單唇J型密封，J型密封的原理是靠唇口上安裝的彈簧張緊作用起到密封鎖油效果，J型密封在使用中安裝的方式是唇口向軸瓦方向安裝，由于這個特點，托輪在日常運行中工況變化較大，托輪溫度會隨著輪帶高溫熱傳導升高，同時也會受到熱輻射的影響使托輪溫度升高。
托輪溫度升高后一般采用壓縮空氣吹軸和托輪軸位置淋水降溫，該方法是達到阻斷托輪軸熱傳導至軸瓦上的最簡單的方法，但在采取這兩種方法時都會對密封造成較大的傷害，因為在吹氣和淋水過程中會將一些污垢或雜質吹到密封唇口上與唇口發生磨損，嚴重時會將托輪軸磨出凹槽，密封唇口與軸接觸位置產生間隙導致潤滑油泄露；其次是會將密封唇口位置的潤滑油吹走或沖跑，密封唇口與軸發生干摩擦，在長時間的摩擦下軸與密封溫度會升高(70℃左右），密封長時間在高溫下加速橡膠老化，使密封壽命縮短，同時密封與軸摩擦發熱會傳導軸瓦上影響油膜的形成，甚至會導致托輪發熱事故發生；另外在托輪密封失效后為降低停窯帶來的損失，基本是不會因漏油停窯更換密封，而是采取添補潤滑油維持窯運行，但這加大了維護難度，容易導致事故發生。軸的磨損情況見圖1。
(2)因單唇J型密封在使用中存在很大的弊端，在2015年實施了對密封的改造，將單唇J型密封改造為H形雙密封結構，見圖2。該密封在投人使用后效果很好，但在使用3~4個月左右就出現漏油的現象，雖然比原單唇J型密封使用壽命提高了60天左右，但還是不能滿足與窯檢修的更換周期同步，給維護上帶來不便。
改造后的H形雙密封存在的問題是H形雙密封是靠外圈箍有彈簧張緊密封，因彈簧擋住無法安裝加裝油孔，因此未能改進為在線給H槽與軸位置加油潤滑，只能在安裝密封時將H槽內涂滿潤滑脂來減少密封與軸的磨損，但在投入使用后3~4個月左右，H槽內的潤滑脂基本損耗殆盡，托輪軸與密封摩擦力加大逐步將密封損壞，在摩擦力嚴重過大時密封會隨著軸旋轉方向產生拉力（H形雙密封與軸接觸面積大摩擦大），導致密封跟著軸旋轉，從而使密封在壓蓋里拉斷或絞壞張緊彈簧（托輪內經常撿出碎膠塊及彈簧），托輪密封損壞后導致油從軸端漏出。
02 改造措施及效果
2.1 施工方式
新型雙唇背靠背密封裝置安裝實施方式與J型和H型密封相同，不同之處是密封的結構不同，因此密封在安裝前要在密封端蓋上方打好一個Φ16mm孔（需攻絲），用于安裝加油管裝置，待密封裝置安裝完好后在用Φ10mm的鉆頭深入端蓋Φ16mm孔中心位置對準密封打通孔，便于油管安裝時能有效深入背靠背密封中部的油囊腔體中，其中深入密封腔體位置的油管需攻螺紋；油管旋入密封安裝完后油管裝上黃油嘴即實施完成。
2.2 使用效果
在解決托輪密封漏油問題過程中，采用的單唇J型密封和H形雙密封都不能有效解決漏油，都存在一些問題，通過總結經驗，再次對現有密封進行改進，將密封改造為反向雙唇背靠背密封裝置，實現了在線加油潤滑密封，同時密封的反向雙唇口可封住軸瓦內的潤滑油和外部雜質進入托輪內。反向雙唇背靠背密封裝置在2015年實施安裝使用在Φ4.3m×60m回轉窯托輪軸上，密封使用壽命提高1~1.5年左右，漏油問題得到解決。統計油耗分析，2014年托輪漏油產生的油耗2605kg，費用7.37萬元，2015年改造安裝反向雙唇背靠背密封裝置后，油耗合計910kg，費用2.937萬元，其中主要以技改托輪淋油盤更換新油，實際產生漏油30kg，費用0.096萬元，2015年比2014年油耗成本下降7.276萬元，新型密封的使用壽命和效果明顯優于J形密封和H形密封，見圖3。
2.3 反向雙唇背靠背密封裝置的特點
（1）反向雙唇背靠背密封裝置通過加油嘴向密封圈的環形油槽內加油，不需要拆開密封裝置即可實現潤滑油的補充，能確保回轉窯的托輪軸與托輪座之間具有良好的潤滑性，能防止密封圈干摩擦，增加了密封圈的使用時間和減少密封圈的磨損，具有補充潤滑油方便的特點。
（2）反向雙唇背靠背密封裝置中進一步通過鎖緊彈簧起到密封油囊的作用，使潤滑油鎖于托輪軸與托輪座之間，這樣在很大程度上減少了托輪漏油的可能性，同時確保了潤滑油達到良好的潤滑效果。
（3）反向雙唇背靠背密封裝置在回轉窯檢修時，通過加油嘴補充潤滑油，通過拆開端蓋壓板可以更換密封圈，具有檢修方便、操作簡單的特點。
來源：《水泥工程》
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