選煤廠減速機密封系統升級改造研究探尋

郭占元

摘 要：本文針對減速機密封系統發展情況、選型要求、常用結構等內容展開分析，同時根據目前密封系統運行情況提出了三種改造方案，擇優選擇第二種方案進行使用，搭配著實際應用情況，評估該方案的實際應用效果，其目的在于采集有效的生產資料，為后續改造工作的順利進行提供有效參考。

關鍵詞：選煤廠;減速機密封系統;常用結構

在選煤廠工作過程中，減速機有著非常良好的應用，這也是確保選煤工作可以有序進行的基礎。從早期應用情況來看，減速機密封系統會受到工作環境、自身質量等因素影響，導致結構在應用過程中出現應用缺陷，造成系統泄漏問題。基于此，在實際應用中需要結合現狀，制定可靠的改造方案，從而有序提升減速機密封系統工作狀態，延長密封系統的使用壽命。

1減速機密封系統相關內容概述

1.1發展情況

油封的發展經歷了從無到有，不斷完善的過程。就密封形式而言，從最初在油池壁軸孔處開回油槽，沒有油封的最初階段，到經歷了第一代油毛氈式的簡單密封后發展到相對廣泛使用的橡膠類骨架油封、迷宮式油封。但材料性能的限制和設計原理上的缺陷，促使非接觸式的機械密封成為新的發展方向。為解決傳統油封安裝更換的困難，剖分式油封、剖分式機械密封成為第四代密封的發展趨勢。其中剖分式油封以中國 AIG 集團的專利產品 AIG5505H 為代表。剖分式機械密封以美國 CHESTERTON 公司專利產品第四代剖分式機械密封為代表。從密封材料方面，從最初的油毛氈到各類橡膠制品油封再到四氟類密封材料。現在國際上較先進成熟的以CHESTERTON- AIG 的 A202 材料為代表。

1.2選型要求

為了確保密封系統工作狀態的穩定性，在實際應用中，需要注意以下幾點：第一，控制好潤滑油中的水分，如圖一所示，據數據資料統計，當潤滑油中水分達到 0.2% 時軸承使用壽命縮短48%。當潤滑油中水分達到 3.0% 時軸承使用壽命縮短78%。因此潤滑油水分的合理控制也是選型時需要重點關注的內容。第二，對于系統的細節參數進行控制，一般情況下，減速機需要滿足便于拆卸，這樣也為后續檢修工作的順利開展奠定基礎。同時系統的工作溫度需滿足-20℃-80℃，系統工作壓力保持在0kg/cm3，系統輸入輸出軸線速度也需要控制在20m/s以內，從而確保系統工作狀態的穩定性。第三，對于系統經濟性展開分析，在系統應用過程中，也需要對采購成本、檢修成本、創造效益等內容進行評估，從而篩選出恰當地系統，滿足相應的管理需求。

1.3常用結構

1.3.1AIG523復合油封

從目前的應用情況來看，AIG523復合油封屬于經常使用到的密封件，此類材料在金屬與非金屬之間具備良好的密封性，能夠有效杜絕材料滲透的情況。而且在結構應用中，所安裝的進口指狀彈簧，這樣也能夠確保油封系統具備均勻的預緊力。在材料選擇過程中，密封件會使用專有的抗磨材料進行使用，具備較小的摩擦系數，這樣也可以延長材料的使用壽命，一般情況下，其使用壽命會是傳統橡膠材料使用壽命的6-10倍。另外，在實際應用中該密封系統的工作溫度需滿足-200℃-230℃，系統工作壓力保持在3kg/cm3（有壓蓋）或1kg/cm3（無壓蓋），系統輸入輸出軸線速度也需要控制在20m/s以內，從而更好地滿足系統工作穩定性的要求。

1.3.2IG5505H密封圈

從目前的應用情況來看，IG5505H密封圈也屬于經常使用到的密封結構，此類材料采用時鐘55'及05'的交錯接口，內外環剖分點都有各自的鎖固方式。外環采用了由專用工具成型的球孔式切口，提高密封性能的同時實現輔助定位和自動鎖緊。內環 A202 專有低摩擦材料摩擦系數只有0.11，是傳統 NBR 的 1/14。在密封材料升級的同時還兼顧了不同材料的彈性系數，耐溫性能及材料之間熱膨脹系數對密封性能的影響。實際施工中無需拆解聯軸器，縮短停機維護時間。另外，在實際應用中該密封系統的工作溫度需滿足-40℃-2120℃，系統工作壓力保持在0.05MPa以內，系統輸入輸出軸線速度也需要控制在20m/s以內，結構的跳動范圍控制在0.3mm以內，從而更好地滿足系統工作穩定性的要求。

2選煤廠減速機密封系統升級改造備選方案分析

2.1方案一

2.1.1法蘭結構調整

從實際應用情況來看，在方案改造過程中，首要任務便是進行法蘭結構調整，這也是基礎改造工作。具體改造內容如下：第一，根據傳統法蘭結構的設計缺陷，在對其進行改造處理時，可以將以往的內嵌式法蘭結構改造為外法蘭結構，使得結構安裝便捷性得到有效提升。第二，在法蘭結構固定方法的選擇中，會更換為箱體鏜孔攻絲，相較于以往的固定方式，此類固定方式可以更加便捷地進行拆卸，這樣在使用過程中也可以為后續檢修提供便利條件。第三，在螺栓固定法應用過程中，會使用帶狀墊片對其進行密封，而且在密封材料的選擇中，使用AIG523材料來完成密封處理，從而提升法蘭結構應用結果的可靠性與實用性。

2.1.2觀察窗結構調整

從實際應用情況來看，在方案改造過程中，也需要對觀察窗結構調整，這也是基礎改造工作中非常重要的內容。具體改造內容如下：第一，根據傳統觀察窗結構的設計缺陷，在對其進行改造處理時，可以將以往的內嵌式觀察窗改造為鑲嵌式觀察窗結構，使得結構安裝便捷性和穩定性得到有效提升。第二，在觀察窗固定方法的選擇中，會更換為鏜孔攻絲結構，相較于以往的固定方式，此類固定方式可以更加便捷地進行拆卸，同時也可以更加便利地進行安裝，穩固性也能夠得到有效提升。第三，在螺栓固定法應用過程中，會使用185帶狀墊片對其進行密封，具體的安裝厚度并不會有明確要求，按要求對其進行安裝或拆卸，從而為后續拆卸工作的順利開展奠定基礎。

2.1.3箱體上下結合面

在方案改造過程中，也需要對箱體上下結合面進行優化調整，這也是基礎改造工作中非常重要的內容。具體改造內容如下：第一，根據傳統箱體上下結合面安裝時存在的不足，在對其進行改造處理時，可以將以往的焊接式改為“焊接+螺栓固定”模式，使得結構安裝便捷性和穩定性得到有效提升。第二，在箱體上下結合面固定過程中，也會利用到鏜孔攻絲結構，相較于以往的固定方式，此類固定方式可以更加便捷地進行拆卸，同時其帶來的穩固效果更好，能夠更好地滿足結構穩固性需求。第三，在固定法應用過程中，考慮到密封層厚度會對軸承裝配過程帶來較大影響，因此不適合采用傳統墊片密封方式進行處理，多數情況下會使用液體墊片或者密封膠進行固定，從而提升結構安裝后的荷載強度，為后續拆卸工作的順利開展奠定基礎。

2.2方案二

2.2.1法蘭式結構

從實際應用情況來看，在方案改造過程中，首要任務便是進行法蘭結構調整，這也是基礎改造工作。具體改造內容如下：第一，在此次法蘭結構的改造中，繼續沿用以往的內嵌式法蘭結構，隨后利用擠壓密封的方式來完成安裝溝槽的切削，并且在結構完成后使用O 圈帶對其進行密封，從而提升結構整體的密封性。第二，在法蘭結構固定方法的選擇中，會選擇箱體鏜孔攻絲來作為主要的固定方法，相較于以往的固定方式，采用的該固定方法在應用中具備了更強的便捷性，更加方便結構的安裝和拆卸，從而提供更多的便利條件。第三，在螺栓固定法應用過程中，與方案一中的內容保持一致，采用帶狀墊片對其進行密封，而且在密封材料的選擇中，使用AIG523材料來完成密封處理，使結構密封性可以達到既定的安裝要求。

2.2.2觀察窗結構

在該方案改造過程中，也需要對觀察窗結構進行優化調整，這也是進行結構改造時需要注意的內容。在具體的改造處理中，需注意以下內容：第一，在觀察窗結構優化設計中，具體內容參考方案一中的相關內容，即將以往的內嵌式觀察窗改造為鑲嵌式觀察窗結構，使得結構安裝便捷性和穩定性得到有效提升。第二，對于觀察窗結構的固定處理，也會使用到鏜孔攻絲結構進行固定，做好觀察窗尺寸、數量的控制工作，從而提升結構安裝結果的便利性。而且此類結構的使用，也能夠為結構安裝提供便利條件，從而提升結構本身的穩固性。第三，為了滿足觀察窗的密封要求，會使用185帶狀墊片對其進行密封，但具體的墊片安裝厚度并不會有明確要求，可以結合現場安裝情況進行調整，滿足后續便利的拆卸需求。

2.2.3箱體上下結合面

在方案改造過程中，也需要對箱體上下結合面進行優化調整，這也是具體作業過程中需要重點關注的內容。在具體的改造過程中，要點內容如下：第一，在對傳統箱體上下結合面安裝情況進行改造處理時，可以參考方案一中的相關內容，將焊接式改為“焊接+螺栓固定”模式，這樣也能夠有序提升結合面安裝質量。第二，在箱體上下結合面固定過程中，也會利用到鏜孔攻絲結構，此類固定方式在應用中也可以更加便利地進行拆卸，其帶來的穩固效果更好，使得結構箱體可以保持較強的穩固性。第三，參考方案一中的內容，考慮到密封層厚度會對軸承裝配過程帶來較大影響，需要利用液體墊片或者密封膠進行固定，這樣也可以有效提升箱體結構的承載力。

2.3方案三

2.3.1法蘭式結構

從實際應用情況來看，在方案改造過程中，首要任務便是進行法蘭結構調整，這也是基礎改造工作。具體改造內容如下：第一，在此次法蘭結構的改造中，可以參考方案二中的內容，沿用以往的內嵌式法蘭結構，隨后利用擠壓密封的方式來完成安裝溝槽的切削，并且在結構完成后使用O 圈帶對其進行密封，從而提升結構整體的密封性。第二，在法蘭結構固定方法的選擇中，可以沿用方案一中的內容，選擇箱體鏜孔攻絲來作為主要的固定方法，并且做好大固定參數的分配工作，滿足相應的固定要求。第三，在螺栓固定法應用過程中，與方案一和方案二中的內容保持一致，但是在厚度選擇中需要做好參數調整工作，從而確保結構安裝結果的穩固性[1]。

2.2.2觀察窗結構

在該方案改造過程中，也需要對觀察窗結構進行優化調整，這也是進行結構改造時需要注意的內容。在具體的改造處理中，需注意以下內容：第一，在觀察窗結構優化設計中，繼續沿用方案二中提到的鑲嵌式觀察窗結構，并且對窗結構高度、尺寸等內容進行分析，從而提升結構安裝結果的穩固性。第二，對于觀察窗結構的固定處理，也會使用到鏜孔攻絲結構進行固定，同樣也需要做好參數分析工作，提升觀察窗結構安裝結果的可靠性。第三，第三，為了滿足觀察窗的密封要求，會使用密封膠對其進行密封，但密封膠涂抹厚度、涂抹范圍也需要提前進行梳理，這樣也可以提升分析結果的合理性，為后續拆卸工作的順利進行創造條件。

2.2.3箱體上下結合面

在方案改造過程中，也需要對箱體上下結合面進行優化調整，在具體的改造過程中，要點內容如下：第一，在對傳統箱體上下結合面安裝情況進行改造處理時，可以參考方案一和方案二中的相關內容，將傳統固定方式改為“焊接+螺栓固定”模式，這樣也能夠有序提升結合面安裝質量。第二，在箱體上下結合面固定過程中，也需要借助鏜孔攻絲結構來完成結構固定，具體參數需要管控在合理范圍內，結合實際情況來調整具體參數，以提升調整結果的穩固性[2]。第三，參考方案一和方案二中的內容，考慮到密封層厚度會對軸承裝配過程帶來較大影響，需要利用密封膠對其進行密封處理，搭配著相應的固定結構，提升最終的密封處理效果。

2.4方案比對分析

在方案對比分析過程中，需注意以下內容：（1）在方案一的改造過程中，其能夠帶來的改造情況比較徹底，并且其也可以帶來更好的密封效果。但是在應用過程中，會利用自由

鍛及法蘭熱處理工藝來加工零配件，而且在箱體鏜孔的加工中也需要利用鏜床進行加工，耗費時間相對較長，整體改造成本相對較高。（2）在方案二的改造過程中，其可以帶來更好的密封效果，能夠帶來的改造情況比較徹底，同時在應用中保存了原來的法蘭形式，這樣也縮減了結構改造周期，所使用到的經濟成本相對較低。（3）在方案三的改造過程中，其可以帶來更好的密封效果，同時在應用中保存了原來的法蘭形式，這樣也縮減了結構改造周期，所使用到的經濟成本相對較低，但是在密封方式上選擇了密封膠，此類方式在后續的拆卸過程比較麻煩，不利于拆卸設備拆解設備后的再密封，而且密封效果也會因此降低。綜上，方案二在應用中所能夠帶來的改造效果比較理想[3]。

3密封系統升級改造方案應用效果分析

經過實踐后可以了解到，密封系統改造后所帶來的應用效果如下：

3.1密封效果

在系統未進行改良處理時，系統密封系統容易受到外界環境影響，使系統本身的密封效果有所下降，容易出現滲漏問題，而且結構內部零配件之間的摩擦力，也會隨著潤滑油耗損率的增加而增大，加快了零配件的磨損速度。而潤滑油添加頻率過高，也會增加零配件油污的堆積量，干擾到減速機的正常工作。經過改良后的減速機密封效果得到了有效提升，可以有效減少潤滑油添加頻率，這也避免了油污堆積、系統滲漏等惡性事故的發生。

3.2安全效果

傳統模式下的密封系統，受到密封膠質量、外界環境侵蝕的影響，會出現結構間隙，這也增加了空氣、灰塵的滲入概率，滲入后的空氣和灰塵會混入到潤滑油中，對潤滑油質量帶來較大的負面影響，進而加快了軸承的磨損速度，縮減了結構的既定壽命。在系統密封性得到有效提升之后，也可以避免外界空氣、灰塵的滲入，這也確保了潤滑油質量的合規性，使得軸承的使用壽命得到了有效延長，并且系統在運行時的安全性也得到了有效提升。

3.3事故發生率

根據以往的數據統計結果顯示，在傳統模式下的密封系統，因為其密封效果相對較差，泄漏問題占比總故障問題60%，而且部分滲漏點比較隱蔽，在初期很難被發現，這也造成了較大的資源浪費，對于減速機工作狀態也帶來了較大的負面影響。經過改造后的密封系統，在原有基礎上降低了50%-70%的泄漏發生概率，這樣也可以減少資源損耗量，減少了生產成本支出【4】。

結束語：綜上所述，在選煤廠減速機密封系統改造處理中，需要做好法蘭結構調整、觀察窗、箱體上下結合面的調整工作，而相關細節也需要結合具體情況進行調整，從而提升系統改造效果，滿足選煤廠密封系統的工作要求。

參考文獻：

[1]林玉光.淺談水泥行業齒輪減速機的故障分析與維護保養[J].中國設備工程，2021（09）：89-90.

[2]康永卿.選煤廠減速機密封系統升級改造研究[J].煤炭工程，2019，51（S2）：171-173.

[3]余宗奎.履帶式起重機行星減速機密封系統的改造[J].工程機械與維修，2019（03）：101-102.

[4]李艷成.減速機密封系統氮化套技術的應用[J].港口裝卸，2018（06）：51.