MXP-240W采煤机行星头使用浮动密封和迷宫密封结构

2016-07-18

邢台矿业集团葛泉煤矿 冯建堂 崔彩君
  原MXP-240W采煤机行星头处的密封采用防尘圈和骨架油封的密封结构。经过几年的使用,常出现截煤部行星头处漏油现象,并在检修时还发现内部有较多煤泥。后来把原密封结构改为浮动密封和迷宫密封结构,经过一年多使用,效果很好。
  1 原密封结构(图1)
  机体4与驱动方法兰1之间是通过安装在端盖2上的骨架油封5和防尘圈3来实现对油池的密封的。该密封结构产生漏油现象的原因,一方面是由于端盖本身结构的限制,使得骨架油封的唇口与方法兰接触处距其端仅1mm(除去方法兰端头所设的安装倒角后),而在实际应用中,由于加工误差、装配误差及使用中的振动,都很可能导致油封唇口脱离与方法兰的配合,而进入倒角部分,造成密封不严而漏油。
  为了防止煤尘进入油池,在骨架油封5外部设一防尘圈3,由于防尘圈唇口凸出在端盖2外部,这就使得在井下恶劣条件下工作,极易造成防尘圈唇口损坏而降低防尘圈效果。
  2 改进后密封结构(图2)
  原结构改为浮动密封结构和迷宫密封结构。
  浮动密封由浮动环5、“0”型圈6、固定座圈(端盖2)与回转座圈(驱动方法兰1)组成,浮动环由耐磨金属材料制成。“0”型圈截面直径较大,为12mm,该密封结构一方面靠压盖7上的8条螺钉的预紧力而使“0”形圈产生弹性变形,另与锥形面(端盖2上的锥形面、驱动方法兰1上的锥形面和浮动环上的密封面)紧密配合而起密封作用。另一方面,回转座圈通过“0”形密封圈带动浮动环与固定座圈压着的浮动环磨擦旋转,在2个紧密贴合的浮动环间产生密封。可见,在使用过程中,该密封结构中的“0”形密封圈相对其配合面静止,而2个浮动环作相对运动。
  改进结构后,在工作中,由于“0”形圈有弹性变形,保证了与其接触面的紧密配合,可见该“0”形圈始终能起着良好的密封作用。又在工作时,“0”形圈相对其配合面静止,避免了因“0”形较大的磨损而降低密封效果,另外,2个浮动环的接触平面,也是一密封面。该面经过研磨,粗糙度较低,安装时又浮有润滑油,因此磨擦阻力很小,且有良好的密封效果;即一方面对油池有良好的密封作用,另一方面对阻止污物进入油池有良好的防尘效果。又由于其由耐磨材料制成,故其使用寿命较橡胶件有显著提高。
  迷宫密封结构如图2中3所示,该结构密封零件与机器零件(即迷宫密封与驱动方法兰、端盖)一起设计制造,无需采用其它密封材料,且密封性能好,维修简单。在运行中,一般不会出现故障,也不需经常维修。另外,该密封结构不直接接触,故无磨擦,功耗小,使用寿命长。
  3 改进后密封结构的优点
  (1)“0”形圈与其接触面相对静止,避免了“0”形圈磨损,提高了使用寿命;
  (2)在工作中,由于“0”形圈的弹性变形,故能始终与其接触面紧密配合,而起着良好的密封作用;
  (3)由于2个浮动环接触面粗糙度较低,运动磨擦阻力小,密封效果好;
  (4)采用耐磨金属制成的浮动环代替橡胶件,使用寿命有显著提高;
  (5)采用迷宫密封结构,密封效果好,便于维护,使用寿命长。
  综上述可知,改进后密封结构效果好,寿命长,密封件由原来的平均1个月更换一次,延长到8个多月,较好地解决了行星头漏油一大难题,加强了密封效果,改进了设备润滑状态,又大量节约了润滑油,减少了维护工作量,降低了维修费用,年为矿节约资金约40万元左右。采用浮动密封和迷宫密封结构,值得推广。