KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封的故障分析及处理

李兵 于志明 杨喜斌

(内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,内蒙古包头 014080)

KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封的故障分析及处理

李兵 于志明 杨喜斌

(内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,内蒙古包头 014080)

简要分析了机械密封在牙轮钻机回转减速器的应用以及出现故障的原因分析和处理措施。

机械密封 故障处理 原因分析

1 引言

KY-310B型牙轮钻机是包钢集团巴润矿业公司主体穿孔设备,具有技术性能稳定、穿孔效率高等优点,但通过使用发现回转主轴与水套结合处由于机械密封损坏经常出现漏气漏水现象,使回转减速机进水,润滑油变质,造成减速机齿轮、轴承的异常磨损,从而直接影响整机的运行,严重的还将出现重大设备事故。为了延长减速机使用寿命, 避免发生事故,保证设备良好稳定的运行,我们对此型号牙轮钻机回转减速器机械密封由于内外部因素影响密封效果的几种原因进行分析,并采取合理的防治措施,从而降低设备故障,提高生产效率。

2 KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封的组成及工作原理

机械密封安装在水套上,弹性圆柱销将钢套固定在水套上,水套又通过螺栓固定在回转主轴的调整螺母上,当回转主轴转动时,就会带动水套及机械密封一起旋转。动环靠压紧弹簧的压力使其端面压紧在钢套的端面上,并在两端面上产生适当的比压达到密封的目的,压紧弹簧产生的压力,可使两端面保持贴合,保证密封介质(气水混合物)不外漏,并防止杂质进入密封端面。机械密封在实际运行中是与旋转骨架油封和O型密封圈等辅助密封元件一起组合起来运行的,以增加密封性能。机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证自身所选用的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求,使机械密封发挥它应有的作用。

3 KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封介质泄漏的故障原因

3.1 零件磨损引起机械密封泄漏的故障

KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封在运行当中,由于零件质量原因或使用时间较长以及润滑不良等原因,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,压紧弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅助密封元件也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况,从而造成密封损坏发生介质泄漏现象

3.2 装配不当引起机械密封泄漏的故障

机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,所密封备件精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴向泄漏,则是旋转骨架油封9和O型密封圈10等辅助密封元件未安装到位或安装时已经损坏。

3.3 机械密封的转动组件故障引起机械密封泄漏的故障

机械密封的转动组件在穿孔作业时产生的振动、弹簧压盖松动、回转主轴的轴向窜动量太大,都会造成机械密封损坏介质泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求转动组件不能有太大的窜量,按设计要求该型钻机回转主轴由调整螺母紧固,轴向窜动间隙为零。但在实际使用当中,由于回转主轴调整螺母松动,往往使主轴产生很大的窜量,使压紧弹簧的压缩量改变,不能保持机械密封的密封端面比压,造成机械密封失效,引起介质泄漏。

4 针对KY-310B型牙轮钻机回转减速器机械密封介质泄漏的故障原因采取的处理措施

4.1 零件磨损引起机械密封泄漏的处理措施

如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和转动组件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动环和钢套组成的密封端面的光洁度和不平度要求较高。此外保证机械密封及其辅助密封元件的润滑质量也是避免机械密封异常损坏的关键措施。

4.2 装配不当引起机械密封泄漏的处理措施

为了减少和避免介质泄漏,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项。

4.2.1 装配要保持干净光洁

机械密封的零部件、工器具、润滑油、揩拭材料要十分干净。动环与钢套的密封端面要用柔软的纱布揩拭。轴、套、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮,无毛刺和尖锐棱角。

4.2.2 做好安装后的检查工作

机械密封及其辅助密封元件安装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在水套上轴向移动灵活。装配辅助密封元件时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。

4.3 机械密封的转动组件故障引起机械密封泄漏的处理措施

在实际使用当中,如发现回转主轴产生轴向窜动,要及时通过调整回转主轴调整螺母消除窜动,并安装好止退环防止调整螺母退扣;还应保证弹簧压盖安装到位,紧固螺丝无松动,使压紧弹簧的压缩量符合技术要求,保持机械密封的密封端面比压;此外,在穿孔作业时,还要根据岩性的变化情况,随时调整穿孔参数避免回转机构的剧烈振动造成机械密封异常损坏,引起介质泄漏。

5 结语

以上简单分析了机械密封在旋转设备上的应用和出现泄漏故障的原因及相应的处理措施,以后再遇到机械密封的故障问题,首先要考虑机械密封本身的影响因素,然后还要考虑机械密封外部的一些影响因素。采取措施不断提高机械密封的效果。

[1]KY-310B牙轮钻机使用维护说明书.南昌:南昌凯马有限公司,2011.

[2]露天矿钻机司机.包头:包钢(集团)公司白云鄂博铁矿,2002.

This paper analyzes the cause analysis and treatment measures of the mechanical seal in the rotary drilling rig rotary reducer application and failure.

Mechanical seal Failure Cause analysis

李兵(1973-),男,汉族,四川乐至,技校,现从事设备管理工作。