密封技术在诸多领域的机械设备中已广泛应用,但或多或少的泄漏问题依然存在。即使在工业洗脱机中也不例外,由于洗脱机的工作介质(如水等)或润滑介质(如润滑油等)出现密封泄漏现象,而造成布草洗涤质量下降、设备本身的损坏与环境的污染,带来巨大经济损失。因此,洗脱机的供应商和设备使用者,对密封性能的好坏都非常关注。下面通过密封技术的论述,简要的介绍密封在洗脱机中的实际应用。
一、概述
泄漏是指工作介质通过密封面由一侧传递到另一侧。造成泄漏的原因:一是密封连接处有间隙;二是密封面两侧存在压力差;两者不可或缺。密封就是消除或减少任一因素来阻止或减少泄漏。就一般设备而言,减少或消除间隙是阻止泄漏的主要途径。
二、密封的分类、特点
密封种类较多,工作原理各不相同,一般可分为静密封与动密封两大类。
静密封是指两个相对静止的零件结合面之间的密封。如法兰面密封、阀门密封等。
动密封是指两个相对运动的零件结合面之间的密封。如旋转轴密封、往复杆密封等。
1、静密封的类型
1.1 法兰连接垫片密封
在两个联接件的密封面之间垫上不同型式的密封垫片,通过螺纹或螺栓拧紧,使密封垫片产生弹性变形,填塞缝隙,达到密封效果。
1.2 O形圈密封
将O形圈装入密封沟槽内,使其截面受到15%~30%的压缩变形,在介质压力的作用下,移至沟槽的一边,封闭间隙,达到密封效果。
1.3 填料密封
在需要密封的两个接触面之间充以填料,用压盖或螺钉压紧以堵塞漏出的间隙,达到密封效果。
2、动密封的类型
2.1 毛毡密封
在壳体沟槽内填以毛毡圈,堵塞泄漏间隙,达到密封效果。毛毡具有天然弹性,呈海绵状,可贮存润滑油和防尘。轴旋转时,毛毡将润滑油从轴上刮下反复自行润滑。
2.2 油封密封
在自由状态下,油封内径比轴径小,即有一定的过盈量。其刃口的压力和自紧弹簧的收缩力对密封轴产生一定的径向抱紧力,遮断泄漏间隙,达到密封效果。密封性能好,使用寿命较长,对设备的振动和主轴偏心有一定的适应性,易拆卸,检修方便。
2.3挤压型密封
挤压型密封按截面形状有O形、方形等,O形应用最为广泛。挤压型密封结构紧凑,所占空间小,动摩擦阻力小,拆卸方便,成本低。
三、密封技术在工业洗脱机中的应用
1、洗脱机的主要密封部位
如图一所示洗脱机的主要密封部位有装衣门密封、笼体密封、轴端密封、排水阀密封。装衣门密封、笼体密封、排水阀密封为静密封;轴端密封为动密封。洗脱机运行是否稳定与以上四处的密封息息相关。

1、装衣门密封;2、笼体密封;
3、轴端密封; 4、排水阀密封
图一
2、洗脱机的密封技术应用
2.1 装衣门密封
装衣门是洗脱机装料、卸料的唯一窗口。由于把手、铰链与把手座动作比较频繁,因此,配合精度的好坏与安装使用的方式,对密封效果的影响非常重要。

1、门体把手;2、门体密封圈;3、铰链;4、把手座;
5、笼体口;6、装衣门体;7、门玻璃压圈;
8、门玻璃密封垫;9、门玻璃密封圈;10、门玻璃。
图二
如图二所示,一般洗脱机的装衣门有两处密封。一是视窗(即门玻璃)处密封,法兰连接垫片密封(8)、O形圈密封(9)与门玻璃(10)的组合,用螺栓拧紧,使密封垫产生弹性和塑性变形,填充间隙,阻止介质外泄的密封方式。这种结构主要考虑到玻璃与其他机械加工面之间的接触富有弹性,不易过度的挤压使玻璃破损;二是装衣门与笼体口(即洗脱机口)密封,门体把手(1)通过把手铰链(3)与把手座(4)连杆压入、锁紧产生的机械力,使法兰连接垫片(2) 弹性和塑性变形,门体(6)与笼体口(5)之间密封。这种结构操作简单、可靠,易实现,且维修方便。
2.2 笼体密封
笼体密封主要指洗脱机的前端笼体处密封。一般采用法兰连接垫片密封,密封结构比较简单,在此不作过多的论述。
2.3 轴端密封
轴端密封是洗脱机的转笼传动轴与外缸端面处的密封,以及与转动轴承润滑油密封。此部位的密封对洗脱机的使用稳定与使用寿命至关重要,且维修比较困难。因此,轴端密封的设计必须考虑密封的可靠性与维修可行性。

1、内转笼;2、O形密封圈;3、水封密封圈;4、转轴;
5、骨架油封;6、轴承;7、引流孔;8、外缸后缸体
图三
如图三所示,这部分密封主要以动密封为主。既要考虑洗脱机的洗涤工作介质的密封,又要考虑轴承润滑油的密封。外缸后缸体(8)与转轴(4)之间,采用O形密封圈(2)与V形水封密封圈(3)的组合密封,阻止洗脱机的工作介质(洗涤水)外泄。
转轴(4)依靠轴承(6)转动,润滑油使轴承正常工作。在轴承的两端设有骨架油封(5),可防止润滑油的泄漏。
V形水封工作环境的不断恶化,导致密封效果变差,会有洗涤介质泄漏向轴承侧,会影响轴承性能。从设计角度出发,在V形水封与轴承之间设有骨架油封(5)阻隔,阻断泄漏的洗涤介质,以保护轴承,并在该隔离空间侧增加泄漏引流孔(7),引导泄漏后排出机体外,同时随时检查密封圈是否有泄漏异常。
2.3 排水阀密封
洗脱机的排水方式一般分为气动阀排水与电动阀排水。

1.、笼体排水口;2、O形密封圈;3密封垫;
4、排水阀体;5、气缸轴端密封圈;6、气缸
图四
如图四所示,笼体排水口(1)与排水阀体(4)接口处,用O形密封圈(2)与密封垫(3),在气缸的机械力下,弹性、塑性变形,来防止泄露。密封结构简单,属于法兰连接垫片密封形式。
四、密封结构设计、安装、使用
在工业洗脱机的部位密封中,轴端密封最为重要,直接关系到设备的使用寿命,密封结构也最为复杂。在使用油封时,应注意以下几点:
1、 材料的选择
油封长期接触介质,属于动密封,工作环境日趋恶化,油封的选材对使用寿命非常关键,一般选耐老化、耐热、耐磨的丁腈橡胶为主。
2、 设计注意事项
2.1 轴径应等于油封公称内径,公差按f9选取,表面粗糙度约为Ra0.2~0.6μm,一般不大于Ra0.8~1.6μm;
2.2 轴表面淬火或镀铬,表面硬度要求达到30~50HRC;
3、安装注意事项
3.1安装时,油封可能触及的轴肩应加工成倒角后倒圆,安装油封的孔壁,尽可能避免开孔或槽,以免损伤油封外圆面。
3.2 轴的加工痕迹尽可能不呈螺纹状,避免与油封唇口共同产生泵送效应而影响密封性能。
4、维护注意事项
4.1油封工作原理
油封唇口与轴接触面间存在着一层很薄的粘附油膜(如图五所示),这层油膜的存在一方面起到密封流体介质的作用,另一方面还可以起到唇与轴之间的润滑作用。在油封的使用过程中,由于油封唇的作用,轴表面、转动情况和密封介质性质,三者的相互作用和配合条件经常发生变化。油膜过厚,容易泄漏;油膜过薄,则会导致干摩擦。

4.2 日常维护
在日常维护中,很多用户往往会忽略定期给轴承和油封加润滑油,这样容易导致油封的唇舌与轴之间干摩擦,而产生润滑油泄漏,影响设备正常使用。这需要用户引起重视,一般我们会在设备的润滑油加入口处,帖附定期加润滑油的提醒标贴。
密封的方式还有很多,在这不一一列出。日常维护设备中,50%工作量用于轴端密封的故障维修,随着密封技术在工业洗脱机的应用越来越成熟,更多更好的密封方式,将运用到工业洗脱机中来,使设备更加稳定、经济、耐用。
本文摘自总第86期《洗涤通讯》 作者 陈杰
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