一种选矿设备的轴承密封

2021-02-01吴久福

中国设备工程 2021年1期

吴久福

（湖南科美达电气股份有限公司，湖南岳阳 414000）

选矿设备一般是将矿物的有用物和有害物分开的一种旋转设备，一般用于矿浆的环境，而且为了利用有用物和有害物的分开，一般矿浆中都加了一些化学物，有一定的腐蚀性。选矿设备经常出现由于矿浆浸入轴承使轴承生锈、磨损、腐蚀，导致设备停机，影响生产。在现有技术中，有的采用多重油封及毛毡进行密封，由于大多矿山设备采用的调心轴承，轴与旋转部件存在同轴度误差，油封与旋转轴接触不到位，容易进入矿渣，矿渣一旦进入就会加速油封的磨损，导致密封失效，还有就是有的矿渣存在腐蚀性，油封使用寿命会很短，更换也相当麻烦；有的设备则采用专用设计的轴承或采用机械密封，这样对设备结构要求较大，投入成本也较高，通用性不强，并且也存在一定的使用寿命。本文针对上述问题进行研究，提出一种新的轴承密封结构能够永久有效的密封，其结构简单，通用性非常强。经过现场使用验证后，效果非常好。

1 选矿设备的原理及结构

选矿设备一般适用于矿山的磁铁矿、磁黄铁矿、焙烧矿、钛铁矿等磁性物料的湿式磁选；也用于煤、非金属矿、建材等非磁性物料的除去混杂的磁性矿物作业；以及选煤作业中的磁重介质回收；铁矿中低浓度矿浆的浓缩和磁铁矿物的富集；用于清除非金属矿中的铁磁性杂质；处理高梯度强磁机的给矿，清除其中的磁性或较弱磁性矿物及其连生体，防止磁介质堵塞。其选矿原理一般是采用永磁块或电磁线圈所产生的磁力，将矿浆中的磁性矿物吸引到表面上来，并随着圆筒一起旋转，待脱离磁场作用后，在重力和冲洗水的冲击作用下流入磁性矿槽，而非磁性物料从非磁性矿口排除，完成分选作业。

根据选矿的原理可知，选矿设备一般采用圆筒回转结构，所以选矿设备一般两端都设计有轴承，由于矿浆的流速一般都在1.5m/s，且在敞开的槽体内部流过，所以经常出现矿浆进入轴承损坏轴承，导致设备停机。

2 新的轴承密封结构

为了防止轴承的损坏导致设备停机，我们研究出了一种能够永久有效的密封结构。其结构如图1 所示。

图1 轴承密封结构示意图

由上图可知，静环2 用螺钉固定在轴1 上，动环3 用螺钉固定在轴承座5 上，油封4 安装在轴承座5 的油封腔中，注油管6 设计在非旋转部件中（可为轴1 或轴承座5）并与注油泵7 连接。

其中，静环2 与轴采用小间隙配合，并在配合面涂有密封胶，动环3 与轴承座配合成也涂有密封胶。静环2、动环3、轴承座5 都设计有迷宫槽，三者装配后形成一个储脂腔及迷宫；迷宫分为轴向及径向，增加了迷宫的的曲折长度，并且多个方向的迷宫能更有效地阻止异物的进入，并有利于润滑脂的储存。

其中，注油泵为手动注油泵，与注油管6 连接，可定期对储脂腔及迷宫注油，半进入迷宫的异物挤出。

3 密封原理

设备组装完成后，在开机前，通过注油泵7 加注润滑脂，润滑脂通过注油管6 进入储脂腔及迷宫中，一次性注满，以润滑油从迷宫中溢出为准。润滑脂进入储脂腔后对油封4 的副唇产生正压力，使油封4 更好地与轴1 接触，当润滑脂进入迷宫中后，并储存在迷宫中，形成一个无隙的迷宫，能完全有效地阻止异物的进入，有效地保护油封及轴承。

随机配备了一个注油泵，可定期对设备加注润滑脂，这样即可将进入的异物排出，也可补充腔内的润滑脂，增加压力，起到可永久性的密封。