(大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 河北唐山 06302)
摘要：分析了陡河发电厂LS螺旋输送机轴端密封泄漏原因，通过加长短轴尺寸，改进密封形式，初步解决了LS螺旋输送机轴端密封泄漏问题，为其他火电厂湿法脱硫系统解决同类问题提供参考。
关键词：螺旋输送机；密封；泄漏；
1、前言
陡河发电厂脱硫甲粉库于2008年6月由北京国电清新设备有限公司负责安装，使用的为承德凯华自动化设备有限公司生产的LS型螺旋输送机，转速63转/分，每台石灰石粉处理量：0-45t/h，输送长度9.75m。螺旋输送机由驱动装置、支撑装置、螺旋叶片、输送槽和进出料口等部分组成。驱动装置为15Kw电机通过摆线针轮减速机带动螺旋输送机，螺旋输送机输送转轴分为5节，首部、尾部和三个中间节轴组成，其中首部、尾部轴均为实心转轴，中间节轴两端为φ108mm实心转轴，中间为φ108*8mm空心转轴，螺旋叶片焊接在空心转轴位置，三节轴通过内嵌的三个吊挂轴承将轴进行连接，两端两个短轴穿过螺旋输送机壳体，通过密封盘与壳体进行密封。
2、螺旋输送机工作原理
螺旋输送机工作原理是：物料从进料口加入，当转轴转动时，物料受到螺旋叶片法向推力的作用，该推力的径向分力和叶片对物料的摩擦力，有可能带着物料绕轴转动，但由于物料本身的重力和料槽对物料的摩擦力的缘故，才不与螺旋叶片一起旋转，而在叶片法向推力的轴向分力作用下，沿着料槽轴向移动。
与其他输送设备相比，有如下优点：
2.1 螺旋轴和吊轴承、头、尾轴联接均采用嵌入舌式，安装、拆卸不需要轴向移动，维修方便。芯轴长、吊挂少、故障点少。
2.2 采用变轻径结构，增大吊轴承处容积，避免吊轴与物料接触，吊轴承使用寿命长。
2.3 各传动部位均采用浮动连接方式，吊轴承为万向结构件，使螺旋体，吊轴承和尾部总形成一个整体旋浮体，在一定范围内可随输送阻力自由旋转避让，不卡料，不堵料。
2.4 头尾轴承座均在壳体外，所有轴承采用多层密封和配合密封技术，轴承使用寿命长。
3、泄漏情况
石粉库螺旋输送机使用初期无问题，但是使用一段时间后发现有石粉从螺旋输送机轴端渗出并越来越多，不但产生了石粉浪费，污染了周围环境，也增加了日常维护量。随着现场文明生产要求的提高，检修人员需要经常去清理积粉，最严重时甚至需要每天都去清理，每天的清理工作产生了很大的人力浪费，给检修人员、运行人员造成了很大的困扰，费时费力。为防止石粉外漏，决定在螺旋输送机轴端焊接防护罩，将石粉困在防护罩内，但由于轴端轴承座与轴端间距小，只能在轴承座外端焊接防护罩，如此做法，虽然短期内确保了无石粉外漏，减轻了清粉劳动，但是这么做相当于将轴承放置在螺旋内部，对轴承箱的密封是很大的考验，事实证明如此做法后轴承很快损坏，螺旋输送机无法继续正常工作，漏粉严重，急需对螺旋输送机轴端密封进行改进。
4、泄漏原因分析
螺旋输送机轴端漏粉主要原因分为以下几点：
(1)物料粉尘颗粒度过小，一些粉尘就容易通过密封部件的缝隙泄漏，我厂螺旋输送机主要用于输送石灰石粉，长期使用石灰石粉细度无明显变化，可以排除此问题；
(2)密封部件失效，密封不够严密，当物料被推送到出料端时，物料还带有一定的运行速度，因此会对尾部的密封端产生一定的冲击力，如果轴端的密封不够严密或者对不同物料的密封方式没有选择恰当，就很容易造成在螺旋机使用过程中物料泄漏。
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(3) 由于螺旋输送机过长以及进料不均，在轴的自重和输送物料的反作用力下，必然会产生弯曲现象，在端点支撑就会有扰角，即在轴端密封处的轴的转动中心与轴线不一致，导致密封元件磨损严重，并使之产生缝隙，在螺旋输送机出口风压作用下，物料极易从轴端渗出。
现场解体检查我厂螺旋输送机内部吊挂轴承使用正常，未损坏，螺旋输送机尾端的负压管疏通正常。对螺旋输送机轴端进行解体，发现螺旋输送机轴端密封件磨损严重无法继续使用，螺旋输送机侧板磨损成椭圆。可以看出我厂螺旋输送机泄漏的主要原因是密封选型不当，轴端密封损坏严重，密封不严。对螺旋输送机侧板进行焊补只能解决表面问题，使用后仍会出现磨损问题，由于我厂螺旋输送机过长，必然产生弯曲现象，在轴端密封处的轴的转动中心与轴线不一致，导致密封元件磨损严重，急需对螺旋输送机轴端密封进行优化改进。
5、轴端密封方案选择
螺旋输送机轴端密封常用的密封方式有以下三种：
(1)法兰盘式轴承座密封。该密封的螺旋轴与侧板的轴孔给定间隙在lmm内，密封件和轴承在同一轴承座内，同时位干端板外侧，可采用单双面密封轴承，同时搽配一个或二个骨架油封。优点是结构紧凑，螺旋轴支承轴颈趴离较短，节省材料，强度较好；缺点是一旦发生密封件失效，危害性大，损失也较大。
(2)倒挂式轴承座密封用钢制轴承座，内置于料筒中，一端焊在主轴上，另一端焊在圆盘上，圆盘直径要求小于内筒直径1mm 在端板处固定一轴，安装两盘轴承，并内置于倒挂式轴承座内，因轴承间隔有2道油封，很难进入轴承中。优点是密封效果更好，漏料研轴现象少，缺点是两盘轴承中有一盘是向心球轴承，用料较多且机械加工工艺复杂。且我厂螺旋输送机尾端直接落粉至配制罐内部，内部无位置安装此方式密封。
(3)整体外延式密封，整体式轴承座安装在侧板的轴承支架上，密封件是一个单独固定在端板上的法兰盘，法兰盘密封件设置为只用骨架式、只用盘根、骨架式和盘根相结合3种方式。优点是密封法兰盘远离轴承座，密封失效造成的危害小。
我厂石粉库螺旋输送机原密封形式为整体外延式密封，密封元件为密封盘密封，即通过法兰盘压毡布进行密封。经过对三种密封方式的比较，决定继续使用整体外延式密封形式，使用盘根密封代替原密封盘密封。盘根密封轴与盘根箱之间间隙足够大，盘根有一定的压缩性能，密封处轴转动中心与轴线不一致也可以确保密封，盘根密封可以设置多层盘根，可以消除物料对密封的冲击力。
6、施工方案
由于原螺旋输送机设计紧凑，螺旋槽侧板与内部叶片及外部轴承均较近，无盘根密封安装位置，决定使用外延式盘根密封，即将盘根箱外延至螺旋输送机外部，将螺旋输送机轴端短轴进行加长，将轴加长100mm，并将轴承底座向外延伸100mm，使用盘根密封，盘根数为4道，轴端仍保留原轴承座结构。这道盘根密封结构由密封座、盘根、联接筒壁、压盖、压紧螺栓等组成，密封座焊接在筒壁上，在与密封座相连的筒壁上均布有与压紧螺栓孔对应的螺栓。改进后的结构使轴承受到双道密封的保护，同时增加的盘根密封使日常的维护简单易行，当运行一段时间后，盘根由于磨损等原因变松而有漏粉现象时，只需用扳手拧紧压紧螺栓，推动压盖压紧盘根即可。而且当盘根异常产生漏粉时，粉料也不会进入到轴承座内。轴承座内的油封又起到进一步的密封作用。更换盘根时，也无需拆卸轴承座，只要将压盖松开，将盘根塞入密封座，再将压盖压紧即可，操作简单方便，耗时少。这种改进的密封结构也杜绝了粉料流入轴承的可能，极大地提高了轴承的寿命，减少了因更换轴承产生的维修工作量。
7、总结
经过对螺旋输送机进行改造，所有短轴、盘根箱、盘根压盖等均由厂内自行加工，只采购了8盘轴承，花费不足1000元，解决了螺旋输送机轴端漏粉问题，现场文明生产水平大大提升。以前每周甚至每天清理积粉，现在只需定期更换盘根，就能解决，减少了大量检修工作，节约了检修人力物力。
参考文献:
[1] 机床螺旋输送机容易造成在使用过程中物料泄漏的原因及解决办法，沧州黑马数控机械装备有限公司，2016,12
论文作者:徐杨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/21
标签：螺旋输送机论文; 轴承论文; 盘根论文; 物料论文; 螺旋论文; 轴承座论文; 转轴论文; 《电力设备》2018年第25期论文;