详解圆锥破碎机的润滑系统运动部件密封问题

　　中国圆锥式破碎机的生产制造已有几十年的历史，经过历年的实践和不断改进，现已达到和接近国际先进圆锥式破碎机的技术性能指标。但无论哪一种圆锥式破碎机，运动部件的润滑密封都是机械设计思考的主要问题。因为圆锥式破碎机运动部件的承载负荷较大，比如伞型齿轮传动载荷由衬套落至主轴上，再由偏心套件带动躯体产生破碎力挤压矿石，使矿石破碎为符合要求的合格粒度产品。那么机件之间产生的挤压力和挤压矿石所受的反作用力，由主轴反馈到机体上后平衡，而完全的作用力和反作用力的相互作用，得到破碎的功能，满足生产的需要。圆锥式破碎机工作运转时，由于受力的作用，机件受力摩擦，会消耗功率，摩擦阻力转换为热。为保证机件的正常运转和机件的使用受命，机械设计中需满足运动部件有良好的润滑条件和密封条件。换言之就是要求系统运动部位有正常工作的润滑油膜，隔离机件间直接的金属摩擦接触，同时还需要有足够量的润滑油液将机件问摩擦产生的热量带走，使机件的工作温度正常，不使机件发热而引起烧蚀运动部件。

　　1圆锥式破碎机的润滑与密封

　　1.1润滑与密封的关系及其作用

　　由于圆锥式破碎机在工作时运转部件需满足良好的润滑条件和密封条件，因此润滑系统必须有足够的供油量和一定的工作压力，才能使润滑油在迷宫式的工作环境中连续、稳定的工作，保证机器在一定温度下连续的运转而为生产服务，达到我们所追求的破碎产品的目的。在实现这一目标以外还有就是降低生产成本，以最低的投入获得最大的收益。润滑有2个关键问题，其一要保持润滑油足够的流量和压力；其二要保证润滑油在回路中不被极陕速地消耗掉。至此亦可看出，密封在润滑系统中起到了承上启下至关重要的作用。润滑和密封是一对矛盾，压力增高，流量足够，虽能满足形成油膜和带走机件热量的功能，但是由于压力过高和油量过大，对运动中的机件的密封造成的泄漏就很难解决。解决不好时，大量的油液从机件的回转部位泄漏， 将导致系统崩溃，机件缺油、烧瓦，机械故障，从而引起停机、停产。弹簧式、液压式圆锥式破碎机密封结构见图1 、图2 。

液压式圆锥式破碎机密封结构简图

　　1.2润滑系统密封存在的弊端及原因

　　目前，在圆锥式破碎机上应用的密封结构，通常是橡胶密封，存在的弊端主要有如下几方面：

　　(1) 润滑油易从密封处泄漏。 

　　(2)破碎过程产生的大量粉尘易从密封处进入润滑油液中，使润滑油变黏、 变稠、变质。

　　(3)由于润滑油液跑冒，进人矿石内，带人后续的流程中(污染)，引起选矿工艺参数的变化，而使金属回收率下降。

　　(4)由于泄漏而造成周围的环境变差。

　　容易造成橡胶密封件变形损坏的原因有如下几方面：

　　(1) 因运动部件摆动引起。驱体的迥转运动是由偏心套驱动，偏心套的运动，又是由伞齿轮带动，均为滑动轴承的结构形式，运动件的间隙一般都比较大，破碎矿石时，迥转件易发生摆动现象，一旦发生摆动，密封件的运动轨迹就发生改变，密封状态被破坏，泄漏发生。

　　(2)因受力变形引起。破碎壁与轧臼壁破碎矿石时，强大破碎力使躯体倾斜或振动，此时的受力状态为单侧的受力形式，极容易脱离原来的运动轨迹，使原来的密封状态发生改变，此时泄漏发生。

　　(3)因橡胶密封圈老化引起。橡胶密封在使用中受到油质、温度、时间因素的影响，加之制造密封圈的材料的选择不当或者材料(质量)元素的不纯，容易出现老化现象，使密封圈本体失去弹性、密封状态发生改变，此时泄漏发生。

　　(4)因润滑油质改变引起。润滑油在润滑过程中，受到摩擦部位产生金属颗粒和矿石粉尘的混人，还有长期工作在高温中受热，油的分子会发生改变，使油质发生改变，黏度上升，流动性变差，局部阻力增加，此时橡胶密封件变形，泄漏发生。

　　(5)因设备安装不正确而引起。在设备的安装、维修、更换易损件时，经常陛的拆卸、装配，由于安装不正确，使局部发生变形，检查不够细致时，泄露发生。

　　(6) 因机件间的磨损引起。在机件发生磨损时，由于机件间的间隙变小挤压后密封变形，或者在更换部分磨损件时，由于密封件的更换周期较摩擦机件的磨损周期不一致时，两者的新旧程度不同，使橡胶密封圈的密封挤压力增加，局部变形翘起，造成泄露发生。

　　1.3 橡胶密封改进及效果

　　由于橡胶密封为软密封，存在着上述的弊端，泄露引起设备不能正常的工作，针对上述分析的种种原因，即密封的可靠性问题，经过探索实践认为，润滑系统的密封结构由机械密封代替橡胶密封，可解决软密封变形泄露问题。机械密封结构见图3与橡胶密封相比机械密封有以下优点：

　　(1)提高了密封的可靠度。密封面在三维空间上只有z 方向上接触，不受和y方向的限制，受限制的自由度只有一个。解决了因躯体围绕偏心套迥转时，因轴瓦间隙过大而摆动幅度过大而使密封件装置变形产生泄漏的弊端。

圆锥式破碎机机械密封结构简图

　　(2)增加适当的正向压力，使密封更可靠。在密封表面上，向摩擦附加一定的弹性预紧力，使密封表面受到一定的压力，始终保持密封的摩擦面有良好的接触，不因设备在工作中产生的振动而脱离或走位，防止泄漏。

　　(3)机械密封，采用金属材料制造零件，不因外力的作用产生变形。在摩擦副中，三维空间只有z方向为限制的自由度方向，其余x、y方向为开放的自由度，因此，零件只有z方向磨损，其他二维方向无受力变形，提高了密封的可靠度。

　　(4)提高了密封件的使用寿命。机械密封的摩擦力因选用的摩擦副材料为含油的粉末冶金制造，材料中有较多的微细小孔，润滑油从微孔中渗出，使摩擦表面有一定的润滑作用，因此提高了密封件的使用寿命。

　　2结语

　　圆锥式破碎机润滑系统中运动部件采用机械密封结构，有效地解决了豫胶密封件受压变形，使密封面开口造成润滑油泄漏的问题，同时还能解决破碎粉尘进人润滑油腔与润滑油相混，引起油质污染变化及润滑油从密封处跑冒进人流程，恶化工艺流程指标的问题，并降低了润滑油的使用成本。实践证明，采用机械密封结构代替橡胶密封消除了因润滑系统中运动部件密封问题而出现的常见故障， 提高了生产作业率，降低了生产成本，为连续稳定生产取得良好的经济技术指标创造了条件。