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混凝土搅拌机轴端密封技术的发展

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混凝土搅拌机轴端密封技术的发展

发布日期:2019-06-28 作者: 点击:

卧轴强制式混凝土搅拌机具有搅拌力强、拌和质量好、生产率高、适应性强的优点,适用于塑性、半塑性、干硬性混凝土及砂浆的生产。双卧轴搅拌机还广泛装备于混凝土搅拌楼、站,作为主机。由于搅拌主轴为卧式横置,工作时完全浸没在研磨能力很强的砂石、水泥材料之中,形成对轴端密封装置的特殊要求[1]。在过去很长一段时间内,轴端密封技术一直制约着卧轴式混凝土搅拌机的发展。早在1940年,德国桑索霍芬公司(BHS)就推出了双卧轴搅拌机,但因轴端密封技术不成熟,其发展基本处于停顿状态。直到20世纪70年代初,由于这项技术得到突破,该机型在德国BHS公司和ELBA公司、意大利的SICOMA公司等企业又重新得到发展。近年来随着轴端密封技术的突破性发展,卧轴式混凝土搅拌机得到了广泛的应用。

 

轴端密封位于搅拌机的搅拌轴上,处于搅拌叶片(缸体内)与支承轴承(缸体外)之间,其主要作用是防止轴端漏浆,即搅拌机在工作时泥浆由缸体上的固定部件与旋转部件之间的间隙向缸体外挤出。泥浆中的细小颗粒,进入轴端间隙后,将磨损固定和旋转部件以及密封件。若泥浆堵塞了润滑油口,泥浆在固定和旋转部件间隙内部分硬化,使磨损加快,导致轴端漏浆;若泥浆进入并破坏轴承,将造成整机无法正常工作。

1 早期搅拌机的轴端密封

1.1 轴端密封的基本结构及工作原理

国内早期的混凝土搅拌机轴端密封的基本结构如图1所示,浮动密封环、转毂、搅拌轴、密封圈和滑毂组成内腔,由单独油道供油使内腔保持一定压力,防止水泥浆和污染的油脂渗入;浮动密封环、转毂、搅拌筒法兰和滑毂组成迷宫式外腔,由单独油道供油使外腔保持适当的压力,防止水泥浆侵入。工作时浮动密封环A通过O型圈与滑毂的摩擦力保持静止不动,浮动密封环A通过O型圈的摩擦力与转毂一起转动,转毂由搅拌轴驱动,两浮动密封环的接合端面产生相对运动,形成光滑的环带,隔离内外腔达到密封效果。J型密封圈的主要作用是防止浮动密封环内腔的润滑油向外泄漏。这种密封结构也被称为开式结构。

1.2 轴端密封的工作条件及失效形式要保证轴端密封正常工作,必须满足以下基本条件:

(1)内外腔油脂始终保持适当的压力。搅拌机工作时,水泥浆侵入外腔迷宫,与油脂混合并稀释使之消耗,所以使用前必须充满油脂,使用中需不断补充油脂,并通过一定的压力将油脂挤出以抵消其消耗。

(2)两浮动密封环之间的接合端面要保证一定的贴紧度,其接触压力一般为0.4~0.7MPa。在加工与装配中,保证均匀的定动间隙有一定难度,所以间隙内的润滑油在缝隙各处产生的阻力也不相等。搅拌机工作时,壳体内的泥浆因其本身重力以及搅拌叶片的挤压,在轴端产生一定压力,当此压力大于润滑油在搅拌轴与盖板之间的间隙产生的最小阻力时,泥浆会进入间隙,对搅拌轴与盖板造成磨损;当该间隙不断扩大并被泥浆充满时,泥浆就会进入盖板与挡圈之间的间隙,进而进入定动间隙中,直至破坏J型油封并从此处向滑环毂外溢出,造成轴端漏浆。另外,如使用前或使用中未向轴端密封内泵油,也容易破坏轴端密封。

 

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