悬辊式磨粉机回转卸料器轴端密封结构的改进

潘正伦

（杭州锦江集团浙江华东铝业股份有限公司 浙江兰溪）

1.问题

炭阳极生产线上的4R3216B型悬辊式磨粉机，是借助悬辊的离心力所产生的挤压和研磨作用，将经煅烧后的石油焦（＜35 mm）粉碎成焦粉（0.044～0.125 mm）的关键设备。加料回转卸料器是专门为煅烧后的石油焦进入磨粉机设计生产的定量给料和作为磨粉机内正负风压输送系统的锁风给料装置。3台4R3216B型悬辊式磨粉机在生产过程中，回转卸料器转动轴端密封处经常出现大量石油焦粉向外泄漏和转轴堵塞现象，更换填料和轴承后，使用一段时间故障现象重复出现。

2.原因分析

磨粉机回转卸料器转动轴，原采用填料密封和滑动轴承的轴端密封和支承结构，如图1所示。卸料器运行时，腔内有一定高度的煅烧后石油焦，运转的叶轮在排料过程中不断地挤压焦粉。由于叶轮与壳体间存在0.2～0.5 mm的间隙，受挤压的焦粉不断地挤入两侧机壳壁上的填料盒，转动的轴颈处不断的被焦粉研磨，由于煅烧后的石油焦粉硬度较高，运转一段时间后，研磨造成轴与填料之间出现间隙，焦粉最终从磨损的轴颈处漏出到滑动轴承。焦粉受到的挤压是连续的，加剧轴承的摩擦阻力和磨损，最终造成卸料器经常因堵塞而停转同时伴随焦粉不断地向外泄漏。

3.密封结构改进

借鉴回转卸料器轴端密封普遍采用的多圈盘根加压盖压紧轴的方式，为防泄漏，压盖通常处于偏紧状态，造成转轴阻力加大而加剧磨损。针对焦粉受挤压和轴上有少量磨损就会出现漏料现象，设计新密封结构的原则是：使轴颈周围的粉料不受挤压或尽量减少挤压，使粉料失去或减小沿轴向机壳移动的动力。不改变设备主体结构，改进后的密封结构要制作简单、拆卸方便，适应现有的安装结构且费用应低廉。

经分析目前国内所采用的各种密封结构，最终利用螺旋输送和螺旋密封的原理，在原密封结构的基础上，改进为螺旋密封加填料密封的新型复合密封结构，如图2所示。

图1 改进前轴端密封和支承结构

图2 改进后轴端密封和支承结构

4.改进后的轴端密封和支承结构

（1）螺旋体采用普通钢材制作与转轴平键连接，结构简单紧凑，利于加工安装维护。

（2）螺旋体置于机壳的圆筒端内，螺旋顶出方向与焦粉泄漏方向相反，轴转动时的泵送作用产生泵送压力，与被密封受挤压焦粉的压力相平衡，可将挤入螺旋体的焦粉朝反方向抛出，使外泄的焦粉大大减少而阻止泄漏。

（3）滑动轴承支承改为滚动轴承支承后，摩擦阻力小、启动快、效率高。

5.改进效果

悬辊式磨粉机回转卸料器轴端密封结构改进后，已经运行1年多，未出现石油焦粉向外泄漏和转轴堵塞现象，达到了良好的密封性能，减少了不必要的非计划停机，零件使用寿命延长，设备维修费用节省，改善了工作环境。