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混凝土攪拌站主機(jī)軸端漏漿故障成因及排除

2018-06-22

黃曉云，鐘曉東，于輝

　　摘　要：通過對混凝土攪拌站主機(jī)軸端密封結(jié)構(gòu)、工作原理進(jìn)行介紹，軸端漏漿故障的成因進(jìn)行分析，采取改進(jìn)道密封的材質(zhì)及形狀、合理選用潤滑油脂、制作主機(jī)的潤滑點(diǎn)注油圖、對潤滑油系統(tǒng)增加壓力監(jiān)測裝置等措施，提高軸端密封的使用壽命。

　　關(guān)鍵詞：混凝土攪拌站；主機(jī)軸端漏漿
　　引言
　　中交一航局第五工程有限公司機(jī)械化施工處是為各工程生產(chǎn)混凝土、水泥穩(wěn)定土及提供施工機(jī)械配合服務(wù)的單位。施工處于2006年6月購進(jìn)一座上海華建HZS150型混凝土攪拌站，用于唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭二期工程、曹妃甸港區(qū)煤碼頭續(xù)建堆場工程、曹妃甸港區(qū)通用散貨泊位二期等工程項(xiàng)目的施工。該攪拌站主機(jī)型號為JS3000b，是一種雙臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)。本文以型號為JS3000b混凝土攪拌站主機(jī)為例，介紹攪拌站主機(jī)軸端漏漿故障的成因及改進(jìn)、排除、應(yīng)對措施。

　　1.JS3000b攪拌主機(jī)軸端密封結(jié)構(gòu)及工作原理
　　1.1JS3000b攪拌主機(jī)軸端密封結(jié)構(gòu)圖（見下圖）：

　　軸端密封及支承共有四組，位于軸的兩端，承擔(dān)攪拌軸的支承定位，同時(shí)潤滑油路裝置對支承座、攪拌軸軸頭部位進(jìn)行潤滑、冷卻和密封，以確保混凝土泥漿不浸軸承支承座、攪拌軸部位。

　　1.2JS3000b攪拌主機(jī)軸端密封工作原理
　　攪拌主機(jī)軸端密封共有四道密封。道密封由固定圈和旋轉(zhuǎn)圈組成，分別安裝在罐體和攪拌軸上，自動潤滑油泵注入的油脂配合固定圈、旋轉(zhuǎn)圈運(yùn)動，阻擋大部分混凝土漿進(jìn)入浮動密封。浮動密封安裝圈、浮動密封軸座、浮動密封固定座、浮動密封和浮動密封膠圈共同配合組成第二道密封，一對浮動密封膠圈在受到軸向壓縮產(chǎn)生變形，在浮動密封間產(chǎn)生一定的壓力，防止水泥灰漿進(jìn)入8號骨架油封。第三道密封為8號骨架油封，其的主要作用是防止軸端密封內(nèi)潤滑油脂向外泄漏，而導(dǎo)致軸端密封內(nèi)潤滑油壓力不夠，灰漿進(jìn)入油封內(nèi)。9-10號骨架油封組成第四道密封，防止水泥灰漿進(jìn)入支承軸承內(nèi)，破壞軸承。

　　2.混凝土攪拌站主機(jī)軸端漏漿故障
　　由于JS3000b主機(jī)攪拌軸為臥式橫置，工作時(shí)完全浸在砂石、水泥、外加劑等材料之中。攪拌過程中形成的液態(tài)水泥灰漿具有見縫就鉆的特點(diǎn)，水泥灰漿中的砂子等固體顆粒進(jìn)入軸端間隙后，將磨損固定部件、旋轉(zhuǎn)部件及密封件。若灰漿堵塞了潤滑油口，灰漿在固定部件和旋轉(zhuǎn)部件間隙內(nèi)硬化，磨損將加快，固定部件、旋轉(zhuǎn)部件的磨損也將加快而導(dǎo)致攪拌主機(jī)軸端漏漿。若水泥灰漿突破10號骨架油封并進(jìn)入破壞軸承，將導(dǎo)致整機(jī)無法正常工作。

　　3.混凝土攪拌站主機(jī)軸端漏漿故障成因分析
　　3.1固定圈、旋轉(zhuǎn)圈材質(zhì)硬度不夠及密封精度不足
　　固定圈、旋轉(zhuǎn)圈材質(zhì)硬度不夠，早期磨損速度會加劇，導(dǎo)致固定圈和旋轉(zhuǎn)圈的間隙增大，密封裝置就容易被水泥砂漿突破。固定圈與旋轉(zhuǎn)圈為平面間隙配合，密封面窄，工作時(shí)水泥砂漿易進(jìn)入破壞密封。

　　3.2潤滑油質(zhì)量不夠
　　該問題的存在，使得潤滑油不能充分發(fā)揮作用，潤滑油流動性差，使得潤滑油泵吸油量不足，易引起混凝土漿滲入，潤滑油道和油嘴被堵塞，從而造成攪拌站主機(jī)軸端漏漿。

　　3.3浮動密封損壞
　　混凝土攪拌站主機(jī)軸端是受力集中的部位，在長時(shí)間的工作中，軸端受力Z大，浮動密封、浮動密封膠圈的磨損也就相應(yīng)要大，浮動密封損壞會直接導(dǎo)致軸端漏漿現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)骨架油封損壞，會引起潤滑系統(tǒng)供油不足，導(dǎo)致軸承磨損、支承軸承溫度升高、電機(jī)電流增大，混凝土攪拌站主機(jī)軸端處有水泥灰漿溢出。

　　3.4潤滑系統(tǒng)故障
　　潤滑系統(tǒng)故障是導(dǎo)致攪拌主機(jī)軸端漏漿故障發(fā)生的根本原因。所以就有必要熟悉攪拌站主機(jī)潤滑系統(tǒng)。
　　攪拌站主機(jī)潤滑系統(tǒng)，主要潤滑攪拌機(jī)的四個(gè)軸頭，由潤滑油泵、分流閥、油嘴及連接油管組成。如下圖：

　　由上面框圖得知，攪拌機(jī)的四個(gè)軸頭潤滑也有兩條路徑組成，即油泵潤滑路徑和氣動黃油槍潤滑路徑。
　　3.4.1油泵潤滑系統(tǒng)與攪拌機(jī)同時(shí)、同步運(yùn)行，所以當(dāng)雙臥軸攪拌機(jī)開始工作時(shí)，潤滑油泵電機(jī)必須處于開啟狀態(tài)，這樣才能使攪拌機(jī)四個(gè)軸頭內(nèi)的密封得到連續(xù)不斷的潤滑。若潤滑油泵發(fā)生故障（如出油口不出油、油泵不工作、出油壓力不足等）或者潤滑油路不暢通、軸端密封處油嘴堵塞或損壞，會導(dǎo)致攪拌站主機(jī)的軸端密封處無潤滑油供給或潤滑油供給不足。

　　3.4.2氣動黃油槍是通過人工直接向各軸端油嘴注入潤滑油，達(dá)到有效潤滑的目的。此潤滑路徑的作用是檢查潤滑油脂是否真正達(dá)到四個(gè)軸頭，是輔助型潤滑裝置。

　　由上分析可知，混凝土攪拌站主機(jī)軸端密封能否正常發(fā)揮作用，主機(jī)潤滑系統(tǒng)必須能夠正常工作，否則攪拌站主機(jī)密封裝置將形同虛設(shè)。
　　4　混凝土攪拌站主機(jī)軸端漏漿排除及改進(jìn)措施
　　4.1采用表面淬火、滲碳的熱處理工藝，提高固定圈與旋轉(zhuǎn)圈表面硬度和耐磨性
　　對固定圈、旋轉(zhuǎn)圈的形狀進(jìn)行改進(jìn)，固定圈與旋轉(zhuǎn)圈由原來的的平面間隙密封改為無接觸的“迷宮型”密封，密封介質(zhì)經(jīng)過曲折迷宮的間隙產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的。浮動密封膠圈選用耐油、彈性大，防止密封環(huán)壓力消失，工作時(shí)密封有間隙，導(dǎo)致軸端密封漏漿。

　　4.2合理選用潤滑油脂
　　使用的潤滑油脂必須是干凈的潤滑油脂，符合EG-2潤滑油泵的使用要求，在潤滑油泵的工作介質(zhì)允許范圍內(nèi)。因?yàn)楹须s質(zhì)的潤滑油脂，是潤滑油泵和攪拌站主機(jī)軸端密封裝置產(chǎn)生故障的主要原因。所以合理選用潤滑油脂，確保潤滑油脂的質(zhì)量是比較關(guān)鍵的。人們往往認(rèn)為粘度越高的潤滑油脂在各密封間隙內(nèi)阻力越大，潤滑油脂的質(zhì)量越好，其實(shí)不然。施工處根據(jù)攪拌站潤滑油泵型號、外部環(huán)境溫度不同，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，選用不同型號的潤滑油脂。夏季，攪拌站環(huán)境溫度較高，潤滑油脂流動性較好，使用較粘稠的長城0#非極壓鋰基潤滑油脂。冬季，溫度降低，潤滑油脂流動性較差，采用較稀的長城00#非極壓鋰基潤滑油脂。為了保證潤滑油脂的清潔度，在潤滑油泵注油口加裝了儲油罐裝置，通過按壓方式將潤滑油手動打入潤滑油泵，避免了潤滑油脂的二次污染。
　　4.3梳理混凝土攪拌站主機(jī)的潤滑點(diǎn)及管路，我們專門制作了主機(jī)的潤滑點(diǎn)注油圖（見下圖），以備攪拌站操作手每日按潤滑圖及要求對各潤滑點(diǎn)及時(shí)加注潤滑油脂

　　其中主要部位軸端密封總成的浮動密封膠圈部位是Z關(guān)鍵的，每攪拌400方混凝土均需要注油2.5L，軸承和浮動密封固定座每5000方和1000方注油一次。同時(shí)安排操作手在每班結(jié)束后檢查自動潤滑油系統(tǒng)是否正常工作：攪拌機(jī)內(nèi)部清理后，開機(jī)空轉(zhuǎn)2-5分鐘，觀察攪拌軸兩端和刮板處有潤滑油流出的跡象，證明潤滑系統(tǒng)正常。如果沒有，應(yīng)檢查潤滑油泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常、油管路是否堵塞，檢查方法如下：因?yàn)樗膫€(gè)軸端分別裝有一個(gè)備用黃油嘴，可以用指甲頂壓一下黃油嘴之芯，若有油脂從芯處冒出，說明潤滑油泵正常。如果潤滑系統(tǒng)正常，可以斷定該攪拌軸的密封已經(jīng)損壞，直觀的現(xiàn)象是攪拌混凝土?xí)r軸端外側(cè)有灰漿流出，應(yīng)該及時(shí)處理，防止灰漿磨損攪拌軸。若油泵潤滑系統(tǒng)故障或檢修中攪拌機(jī)不能停止工作時(shí)，須從四個(gè)軸端黃油嘴用氣動黃油槍加注潤滑油，以保證軸端密封的潤滑。

　　4.4對潤滑油系統(tǒng)增加壓力監(jiān)測裝置
　　潤滑油泵在正常工作時(shí)，油管路應(yīng)有2.5-4MPa的壓力，在油管路上安裝一個(gè)低壓傳感器和一個(gè)高壓傳感器，均連接到操作臺上，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)潤滑系統(tǒng)異常。在壓力低于2.5MPa時(shí)，低壓傳感器電路斷開，控制操作臺上指示燈（綠色）熄滅，說明潤滑系統(tǒng)有故障，未產(chǎn)生油壓。在油管路壓力高于4MPa時(shí)，高壓傳感器接通，操作臺上指示燈（紅色）亮起，說明油管路堵塞或攪拌主機(jī)軸端進(jìn)漿。在攪拌站生產(chǎn)過程中，可以有效檢測潤滑系統(tǒng)是否正常工作，保證攪拌站主機(jī)軸端裝置潤滑正常。

　　4.5重視日常維護(hù)保養(yǎng)工作
　　對攪拌站操作手進(jìn)行混凝土攪拌站操作、維護(hù)、保養(yǎng)等相關(guān)知識的培訓(xùn)，使其掌握攪拌站日常維護(hù)保養(yǎng)常識。按潤滑點(diǎn)注油圖要求實(shí)施注油，盡量減少有害因素，保證對攪拌站主機(jī)軸端密封裝置的合理潤滑。每班使用前檢查潤滑系統(tǒng)工作是否正常，軸端密封油腔是否通暢。每生產(chǎn)一萬罐次后，清洗軸端密封油腔，檢查其組成件的磨損情況。累計(jì)生產(chǎn)十萬罐次或使用一年后，檢查軸端密封及支承，調(diào)換已損件。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備的日常維護(hù)工作，進(jìn)行定期與不定期的保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，確?；炷翑嚢枵咎幱诹己玫募夹g(shù)狀態(tài)。

　　5.結(jié)束語
　　以上是對混凝土攪拌站主機(jī)軸端漏漿故障的成因及改進(jìn)、排除應(yīng)對措施的分析，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌站主機(jī)的潤滑管理，及時(shí)對主機(jī)軸端零部件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，適時(shí)更換其中的密封件，便可從一定程度減少軸端漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，延長混凝土攪拌站主機(jī)使用壽命。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]楊套全.混凝土攪拌機(jī)軸端密封的改進(jìn).建筑機(jī)械化，2009（12）.
　　[2]JS2000b/3000b/4000型混凝土攪拌機(jī)用戶手冊.
　　[3]HZS150型混凝土攪拌站使用說明書.
　　[4]李偉.混凝土攪拌機(jī)軸端密封技術(shù)的發(fā)展.建筑機(jī)械，2013（12）.