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混凝土攪拌站主機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軸端密封結構、工作原理進行介紹，軸端漏漿故障的成因進行分析，采取改進道密封的材質及形狀、合理選用潤滑油脂、制作主機的潤滑點注油圖、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。

　　關鍵詞：混凝土攪拌站；主機軸端漏漿
　　引言
　　中交一航局第五工程有限公司機械化施工處是為各工程生產混凝土、水泥穩(wěn)定土及提供施工機械配合服務的單位。施工處于2006年6月購進一座上海華建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目的施工。該攪拌站主機型號為JS3000b，是一種雙臥軸強制式混凝土攪拌機。本文以型號為JS3000b混凝土攪拌站主機為例，介紹攪拌站主機軸端漏漿故障的成因及改進、排除、應對措施。

　　1.JS3000b攪拌主機軸端密封結構及工作原理
　　1.1JS3000b攪拌主機軸端密封結構圖（見下圖）：

　　軸端密封及支承共有四組，位于軸的兩端，承擔攪拌軸的支承定位，同時潤滑油路裝置對支承座、攪拌軸軸頭部位進行潤滑、冷卻和密封，以確?；炷聊酀{不浸軸承支承座、攪拌軸部位。

　　1.2JS3000b攪拌主機軸端密封工作原理
　　攪拌主機軸端密封共有四道密封。道密封由固定圈和旋轉圈組成，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、旋轉圈運動，阻擋大部分混凝土漿進入浮動密封。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生變形，在浮動密封間產生一定的壓力，防止水泥灰漿進入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潤滑油脂向外泄漏，而導致軸端密封內潤滑油壓力不夠，灰漿進入油封內。9-10號骨架油封組成第四道密封，防止水泥灰漿進入支承軸承內，破壞軸承。

　　2.混凝土攪拌站主機軸端漏漿故障
　　由于JS3000b主機攪拌軸為臥式橫置，工作時完全浸在砂石、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，水泥灰漿中的砂子等固體顆粒進入軸端間隙后，將磨損固定部件、旋轉部件及密封件。若灰漿堵塞了潤滑油口，灰漿在固定部件和旋轉部件間隙內硬化，磨損將加快，固定部件、旋轉部件的磨損也將加快而導致攪拌主機軸端漏漿。若水泥灰漿突破10號骨架油封并進入破壞軸承，將導致整機無法正常工作。

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

　　3.2潤滑油質量不夠
　　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軸端漏漿。

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

　　3.4潤滑系統(tǒng)故障
　　潤滑系統(tǒng)故障是導致攪拌主機軸端漏漿故障發(fā)生的根本原因。所以就有必要熟悉攪拌站主機潤滑系統(tǒng)。
　　攪拌站主機潤滑系統(tǒng)，主要潤滑攪拌機的四個軸頭，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，攪拌機的四個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)與攪拌機同時、同步運行，所以當雙臥軸攪拌機開始工作時，潤滑油泵電機必須處于開啟狀態(tài)，這樣才能使攪拌機四個軸頭內的密封得到連續(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，會導致攪拌站主機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到四個軸頭，是輔助型潤滑裝置。

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

　　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允許范圍內。因為含有雜質的潤滑油脂，是潤滑油泵和攪拌站主機軸端密封裝置產生故障的主要原因。所以合理選用潤滑油脂，確保潤滑油脂的質量是比較關鍵的。人們往往認為粘度越高的潤滑油脂在各密封間隙內阻力越大，潤滑油脂的質量越好，其實不然。施工處根據攪拌站潤滑油泵型號、外部環(huán)境溫度不同，結合工作經驗，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的潤滑點及管路，我們專門制作了主機的潤滑點注油圖（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及時加注潤滑油脂

　　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。同時安排操作手在每班結束后檢查自動潤滑油系統(tǒng)是否正常工作：攪拌機內部清理后，開機空轉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，應檢查潤滑油泵是否運轉正常、油管路是否堵塞，檢查方法如下：因為四個軸端分別裝有一個備用黃油嘴，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損壞，直觀的現象是攪拌混凝土時軸端外側有灰漿流出，應該及時處理，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不能停止工作時，須從四個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，油管路應有2.5-4MPa的壓力，在油管路上安裝一個低壓傳感器和一個高壓傳感器，均連接到操作臺上，以便及時發(fā)現潤滑系統(tǒng)異常。在壓力低于2.5MPa時，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，未產生油壓。在油管路壓力高于4MPa時，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軸端進漿。在攪拌站生產過程中，可以有效檢測潤滑系統(tǒng)是否正常工作，保證攪拌站主機軸端裝置潤滑正常。

　　4.5重視日常維護保養(yǎng)工作
　　對攪拌站操作手進行混凝土攪拌站操作、維護、保養(yǎng)等相關知識的培訓，使其掌握攪拌站日常維護保養(yǎng)常識。按潤滑點注油圖要求實施注油，盡量減少有害因素，保證對攪拌站主機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。累計生產十萬罐次或使用一年后，檢查軸端密封及支承，調換已損件。嚴格執(zhí)行設備的日常維護工作，進行定期與不定期的保養(yǎng)，發(fā)現異常及時處理，確?；炷翑嚢枵咎幱诹己玫募夹g狀態(tài)。

　　5.結束語
　　以上是對混凝土攪拌站主機軸端漏漿故障的成因及改進、排除應對措施的分析，應加強對混凝土攪拌站主機的潤滑管理，及時對主機軸端零部件進行維護保養(yǎng)，適時更換其中的密封件，便可從一定程度減少軸端漏漿現象的發(fā)生，延長混凝土攪拌站主機使用壽命。

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