【摘 要】简要分析了密封在离心式风机上的应用以及出现漏油故障的原因分析和处理措施，并从密封应用在风机上的现状及常见故障的角度分析了影响密封效果的几种因素和应采取的合理改造措施。

　　【关键词】离心式风机;轴承箱;密封;漏油故障;改造措施

　　离心式风机广泛应用于各类工业生产场合，就冶金行业而言离心式鼓风机应用于高炉供风系统 (小型高炉)、冷却系统、除尘系统、管网驱动(加压)系统等方面。在离心式风机的风机转子与电机之间安装有轴承箱，有些大型离心式风机轴承箱安装于风机转子两侧，采用稀油进行润滑。风机采用悬臂结构，中间由两个轴承作支撑，密封与轴承箱体为一体。 轴承箱为水平剖分结构，轴承箱外部端面通常采用迷宫式油封和盘根、毛毡或骨架油封的双重密封[1]。

　　1 风机轴承箱密封特点

　　迷宫式油封属于非接触密封，在停机时容易产 生润滑油泄漏，导致润滑油损失严重，不能满足立式、带压设备的密封。盘根、毛毡式油封属于接触密封，富有弹性，组织紧密，空隙小，粘合性好，不宜松散。在设备高速旋转运行过程中，由于接触式密封易摩擦生热，会不断产生碎屑而污染润滑油，使得密封效果变差导致漏油。

　　骨架式油封广泛应用于旋转设备中，比如减速器、风机轴承箱端面的密封。常用的油封材质为NBR，理想状态下油封唇口与轴安装部位形成一层很薄的油膜。这层膜一方面有防止外部灰尘进入内部而污染润滑油的作用;另一方面起到润滑密封唇口与轴的作用。但是由于风机高速运转，产生的热量无法及时散发，使得轴承箱中的稀油温度升高，导致轴与骨架油封唇口之间的油膜蒸发，失去润滑作用的油封在持续高温的环境中其唇口被磨损，橡胶变硬，与轴之间变成干摩擦，导致橡胶老化失去其密封作用，产生漏油，这就使骨架油封使用寿命大大缩短。一般除尘系统中的离心式风机转速为1000~1500r/min，轴承箱端盖与骨架油封组合使用，骨架油封的正常使用寿命为一年，而实际使用一般为3个月左右。

　　2 密封损坏导致漏油所造成的损失

　　由密封损坏导致的漏油会造成润滑油大量流失，按每分钟损失15滴、每滴油直径4mm计算，一年漏油约300L，一年直接损失3000多元。若形成液流，损失则更多。

　　密封损坏导致外界灰尘或其他异物进入轴承箱内部而污染润滑油，使轴承损坏，缩短轴承使用寿命。由于悬臂式风机轴承的更换需将联轴器、风叶取下后才能操作，使得作业强度增大。据统计，导致风机轴承箱轴承失效的因素所占比例为：污染物占 50%，漏油占14%，装配占9%，安装占5%，振动占 4%，运行产生的一般故障占2%，其他占16%。

　　3 风机轴承箱漏油的影响因素及原因分析

　　就首钢长钢目前使用的离心式风机而言，风机 轴承箱采用与箱体一体的迷宫型密封，并与风机轴之间形成依次排列的环形密封齿。润滑油在通过密封齿与齿之间的间隙时因节流效应流向轴承箱两端的油流逐渐减小，达到阻止润滑油泄漏的目的[2]。在箱体两端加工有回油槽，轴承箱两端靠端盖用螺栓压紧。密封自身有一定的膨胀系数，随风机运行的温升产生膨胀，因此被安装在轴承箱转子上与机壳之间，存在一定间隙。箱体采用油浸润滑，箱体机壳通有循环冷却水用以降温，保护轴承。

　　3.1 影响风机轴承箱密封效果的因素分析

　　1)离心式鼓风机或引风机，其轴承箱的密封效果和密封与轴之间的间隙、轴承与密封的轴向距离、密封处轴颈的表面粗糙度、密封齿厚度、密封齿形状、密封齿齿距、密封齿截面形状、密封齿迷宫的数量等有关[2]。

　　2)风机实际运行中转速的高低、密封处轴颈表面粗糙度的高低、油浸润滑时油的飞溅角度和方向以及不同型号润滑油品的自身黏度等都会影响轴承箱的密封效果[3]。

　　3)轴承箱箱体设计容积、轴承安装位置与密封的轴向距离、轴承箱的内表面结构及密闭程度等都会直接影响轴承箱的密封效果。

　　4)风机在实际运行中运行时间较长导致的动平衡遭受一定程度的破坏，安装偏差导致的振动和温升，润滑油自身的温升，油位的过高或过低，油品经运行一段时间后水分、机械杂质等含量变高导致的油质劣化，风机运行环境差导致的密封变形和劣化等都将直接影响到轴承箱的密封效果。

　　3.2 轴承箱漏油的原因分析

　　1)离心式鼓风机或引风机的密封通常采用与轴承箱体一体式的直通型迷宫密封，且密封齿圈数较少。受风机转子轴向尺寸的制约，迷宫通道的长度和齿间距都比较小[2]。检修时，实际测得齿间与轴侧间隙在1.5mm以上，且沿圆周方向间隙分布不均匀;密封齿尖较厚，齿尖厚度大于0.7mm。可见，密封自身结构上的不足和缺陷是导致轴承箱体漏油的主要原因。

　　2)由于箱体迷宫密封的变形劣化，导致漏油。风机在运行中外部盘根密封过度压紧，直接导致风机轴承箱两端温度升高，盘根烧结而过早失效，无法起到辅助密封的作用。盘根过度压紧还将导致润滑油沿轴颈直接流出，回油槽无法回油，泄漏严重。另外，从检修现场实际情况分析，对辅助密封的调整不当也是造成风机轴承箱漏油的原因之一。

　　3)由于高温环境中风机运行时密封变形，密封 效果变差，润滑油泄漏严重，在无法停机进行处理的 情况下为保证风机轴承箱体轴承的润滑和设备运行的安全，采用人工补油，若补油过高或不足，也会加剧密封损坏导致泄漏更加严重。

　　4 轴承箱体漏油的处理措施及轴承箱密封的改进方法

　　迷宫式密封设计结构由于存在不足和缺陷，无法适应风机的实际运行环境，使得风机在运行一段时间后变形、劣化，密封与轴之间的环形密封齿结构遭到破坏，是导致风机轴承箱漏油的直接原因。因此，消除泄漏应从改进密封结构、增加或调整辅助密封着手，以适应风机的实际运行环境。

　　由于首钢长钢现有的离心式风机上的迷宫型密封通常采用与轴承箱体一体式的结构，如果利用现有设备对迷宫式密封进行二次加工处理或更换，难度较大，实施较为困难，且不符合经济效益要求。根据实际生产需求，在不改变现有轴承箱体结构的情况下对箱体密封进行改造。

　　通过分析和讨论，决定在箱体内增设挡油环和 调整外部辅助密封，以改善箱体漏油的情况。

　　4.1 增设挡油环

　　4.1.1 增设挡油环的可行性

　　1)增设挡油环安装方案简单易于实施，在设备 定修时即可实施，无需专门申请检修时间，不会因非 计划停机而影响生产。

　　2)检修工作量不会加大，如无需拆装叶轮、联轴器。

　　3)改造费用低，加工简单，可以自行测绘图纸， 进行车削加工、安装，自制备件。

　　4)挡油环被直接安装在风机轴上，随风机轴转动，其安装位置不受箱体结构和轴向距离的制约[4]。

　　5)挡油环被安装在轴承与密封之间，有限的轴向距离有利于挡油环对飞溅润滑油的遮挡、阻拦，可有效地防止润滑油沿轴颈向油封处泄漏。

　　6)挡油环随风机轴旋转，可有效避免因轴颈粗糙的表面、鼓风效应、透气效应及箱体内微正压等因素导致的润滑油沿轴颈直接泄漏。

　　4.1.2 挡油环的结构和安装

　　挡油环的结构如下页图1所示。挡油环的安装 如下页图2[2]所示：挡油环外径端面与轴承箱内端面 (图中D 处)安装间隙不得小于 3 mm，以保证箱体 回油槽顺利回油;同时图中所示C处轴向间隙不得 小于1 mm，以防止风机旋转时发生碰撞、摩擦。

　　为了降低风机拆除和安装时的工作量，将挡油环加工成剖分式，以保证内孔配合间隙与中分面密合。挡油环内径与轴间隙为0.05~0.07 mm[5]，外径与角度视最高工作润滑油面高度与迷宫密封内端外径 而定，轴向尺寸视密封与轴承间距而定;同时，还应考虑间隙过小时产生的碰撞、摩擦，外径过大运转时带油等因素。

http://www.aosailuo.com/aosailuo/e/UploadFile/2016113142553246.jpg

http://www.aosailuo.com/aosailuo/e/UploadFile/201611314260423.jpg

　　4.2 外部辅助密封的调整

　　增设盘根，即在轴承箱端端盖压上盘根且利用端盖螺栓压紧，但需掌握好盘根的压入量，以防止盘根压入过紧在风机运转时与轴摩擦生热而导致的风机轴承温升。盘根的存在既能起到辅助密封和防尘 的作用，又不会妨碍回油槽回油[6]。在粉尘不大、环境温度不高的工作场合, 可将盘根改为橡胶O型圈密封，并在其端面涂抹密封胶，阻断润滑油外流。

　　5 使用效果

　　将此项改造用于炼铁喷煤引风机、热风炉助燃风机、加料区域和原料区域的除尘风机，改造后效果良好，使用一年来轴承箱再未出现漏油现象。检修时打开轴承箱发现，箱体内油液、轴承较改造前明显干净。说明此项改造在解决漏油问题的同时有效抑制了灰尘的进入，大大延长了轴承的使用寿命，减小了工作强度，保证了设备的安全、高效运行。

　　参考文献

　　[1] 韩飞华.除尘风机轴承箱密封的现状和改造[M].济南：冶金动 力出版社，2007.

　　[2] 李文龙，赵为民，朱高平.送风机轴承箱密封的改进[J].风机技 术，2006(5)：58-60;64.

　　[3] 顾永全.流体动密封[M].东营：石油大学出版社，1990.

　　[4] 王玉明，杨惠霞，姜南，等.透平机械密封装置[J].通用机械， 2003(7)：68-74.

　　[5] 孙久荣，韩清珊，王东升，等.机械密封在鼓风机的应用[J].润滑 与密封，2005，169(3)：169-170.

　　[6] 周俊智. 新型双端面机械密封在高温重油泵上的应用研究[D]. 青岛：中国石油大学，2007.

更多密封件信息欢迎访问进口密封件公司奥赛罗密封，咨询电话：0311-87316999。奥赛罗密封诚招代理商