摘 要：目前，粘膠短纖維市場(chǎng)供貨需求量大，各化纖廠都在開(kāi)足馬力，全力生產(chǎn)，搶占市場(chǎng)。一浸桶作為浸漬工序最重要的設(shè)備，其是否穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)乎粘膠生產(chǎn)的產(chǎn)量。本人通過(guò)在TS化纖廠多年工作和使用經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封泄露成為一浸桶停車修理的主要因素。原有一浸桶機(jī)械密封采用分體式雙端面機(jī)械密封，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)分開(kāi)組裝，泄漏率高。本文旨在通過(guò)將一浸桶機(jī)械密封改型升級(jí)，由分體式改造成整體式，降低泄漏率，減少停車修理時(shí)間。

關(guān)鍵詞：雙端面機(jī)械密封；一浸桶；泄露；集裝式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.227

1 當(dāng)前狀況分析

目前，粘膠短纖維市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，大能力生產(chǎn)線建設(shè)，不僅帶來(lái)產(chǎn)量的增加，更能帶來(lái)成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)企業(yè)而言，誰(shuí)能保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，誰(shuí)就搶占了市場(chǎng)機(jī)遇。浸漬工序是粘膠生產(chǎn)中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，一浸桶作為浸漬工序最重要的設(shè)備，其是否穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)乎粘膠生產(chǎn)的產(chǎn)量。通過(guò)在TS化纖廠多年工作和使用經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封泄露成為一浸桶停車修理的主要因素。

2 分體式一浸桶機(jī)械密封

目前，公司一浸桶采用下攪拌形式，在機(jī)體上設(shè)有動(dòng)環(huán)座和靜環(huán)座。機(jī)械密封類型為雙端面機(jī)械密封，其工作原理是靠垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而防止流體泄露的裝置[1]。

2.1 安裝步驟

原有機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)為分體式，在安裝時(shí)需要進(jìn)行組裝。轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)動(dòng)環(huán)座和靜環(huán)座中心空洞，動(dòng)環(huán)安裝時(shí)，需要將動(dòng)環(huán)從軸端套入，逐漸向下移動(dòng)至動(dòng)環(huán)座處，在移動(dòng)過(guò)程中需要注意動(dòng)環(huán)內(nèi)壁O型圈要始終貼合在凹槽內(nèi)，防止擠壓刮蹭。此過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行過(guò)多調(diào)節(jié)只需要將動(dòng)環(huán)法蘭與動(dòng)環(huán)座用螺栓進(jìn)行緊固即可，之后在動(dòng)環(huán)法蘭上部有垂直于軸線方向的頂絲，將頂絲緊固，使動(dòng)環(huán)內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)套與軸不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在機(jī)體下部的靜環(huán)座，為一階梯形狀的法蘭盤，在法蘭盤下部有兩根凸起的細(xì)桿，起到定位作用，靜環(huán)安裝時(shí)，靜環(huán)下部有凹槽，與靜環(huán)座凸起細(xì)桿配合，起到定位作用，防止徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。靜環(huán)密封面下部有O型圈，安裝時(shí)，O型圈與靜環(huán)座階梯狀臺(tái)階處進(jìn)行密封，防止機(jī)械密封密封水泄露。

2.2 靜環(huán)安裝問(wèn)題

（1）作業(yè)空間狹小，不便于安裝。靜環(huán)本身體積小，重量輕，受安裝空間限制，需要制作小掛鉤，勾住靜環(huán)下部凹槽，將位置對(duì)正。（2）密封面易受損。將位置對(duì)正后，需要用材質(zhì)較軟的墊子，用力按壓安裝。墊子太厚，靜環(huán)無(wú)法受力，不能安裝到位；墊子太薄，按壓時(shí)，上部硬物易接觸到密封面，造成密封面磕碰，出現(xiàn)微觀表面不平整，不能起到密封作用；（3）O型圈易損壞。將靜環(huán)向下按壓過(guò)程中，密封面下部O型圈，極易擠壓，造成O型圈變性，造成密封水泄露；（4）靜環(huán)水平位置有傾斜。當(dāng)O型圈與靜環(huán)座嵌入式安裝后，因靜環(huán)本身重量較輕，O型圈橡膠的彈性壓縮量導(dǎo)致靜環(huán)會(huì)有輕微頂起，造成密封面不平整，易造成泄露。

2.3 動(dòng)靜環(huán)組裝問(wèn)題

（1）動(dòng)環(huán)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈簧壓縮量需調(diào)節(jié)，需要達(dá)到很高的尺寸精度，才能保證動(dòng)靜環(huán)結(jié)合時(shí)，留有合適的壓縮余量，人為調(diào)節(jié)，易出現(xiàn)彈簧受力不均現(xiàn)象，造成圓周彈簧受力不均。（2）因靜環(huán)在安裝時(shí)，O型圈橡膠彈性余量的原因，靜環(huán)水平稍有傾斜，需要靠動(dòng)環(huán)安裝下按時(shí)，徹底將靜環(huán)下壓到位。此過(guò)程中動(dòng)環(huán)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)受力大，安裝時(shí)極易發(fā)生損壞，造成彈簧損壞。因機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)組裝時(shí)，不可觀測(cè)到密封面處情況。安裝完成后需要打開(kāi)密封水，進(jìn)行試漏。鑒于以上種種原因，組裝時(shí)很難達(dá)到裝配要求，泄露現(xiàn)象明顯，需要多次拆裝調(diào)試才能滿足要求。

3 一浸桶機(jī)械密封改型

鑒于分體式雙端面機(jī)械密封種種弊端，為此，決定將原有機(jī)械密封改成集裝式。集裝式機(jī)械密封是把動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、彈簧、輔助密封圈、軸套、壓蓋靜密封墊圈等7個(gè)主要零件組合成一起的一個(gè)集合體，也可稱集裝式機(jī)封（Cartridge Seal），有時(shí)也稱卡式密封[2]。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，確定機(jī)械密封整體高度，進(jìn)而確定補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈簧壓縮量。此改造旨在將原有分體式動(dòng)環(huán)和靜環(huán)進(jìn)行整體固定，外部包有固定殼體。安裝時(shí)，只需將此集裝式機(jī)械密封從軸端套在軸上，下部用O型圈與靜環(huán)座進(jìn)行進(jìn)行密封。改造完成后，避免了動(dòng)靜環(huán)安裝時(shí)出現(xiàn)的種種問(wèn)題。安裝成功率幾乎達(dá)到100%，泄漏率為零。

4 改造前后對(duì)比

通過(guò)統(tǒng)計(jì)近幾年生產(chǎn)情況，就因機(jī)械密封改型前后故障次數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)總結(jié)。發(fā)現(xiàn)改造完成后，集裝式機(jī)械密封不論是從停車處理次數(shù)，還是更換次數(shù)上，都優(yōu)于分體式機(jī)械密封，故障率更低，使用壽命更長(zhǎng)。此改造減少了人為組裝點(diǎn)，裝配精度更高。同時(shí)，我又對(duì)每次更換機(jī)械密封時(shí)間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)改造完成后，集裝式機(jī)械密封比分體式機(jī)械密封安裝方便快捷。因?yàn)榧b式機(jī)械密封密封點(diǎn)少，安裝更方便，且安裝后基本不用調(diào)試，減少了反復(fù)拆裝時(shí)間。

5 取得的經(jīng)濟(jì)效益

改造完成后，每條線年平均減少停車時(shí)間28.4小時(shí)，每小時(shí)投料5.62噸，每噸可產(chǎn)生效益200元，三條生產(chǎn)線可多投料產(chǎn)生效益28.4*5.62*200*3=95764.8元；改造前每條線平均更換機(jī)械密封1.2個(gè)，改造后每條線平均更換機(jī)械密封0.3個(gè)，每套機(jī)械密封12800元，三條線年節(jié)約備件費(fèi)用（1.2-0.3）*3*12800=34560元；共計(jì)節(jié)省費(fèi)用95764.8+34560=130324.8元。

6 鞏固措施

（1）目前，公司共計(jì)擁有原液車間生產(chǎn)線12條，目前只在3條生產(chǎn)線上使用，其余生產(chǎn)線深入推廣；（2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)，材料整理存檔，對(duì)以后生產(chǎn)提供理論依據(jù)。（3）加強(qiáng)員工培訓(xùn)，使之對(duì)集裝式機(jī)械密封原理及安裝要求有進(jìn)一步的了解，拆裝熟練。

7 結(jié)論

我公司通過(guò)對(duì)三條線一浸桶機(jī)械密封形式進(jìn)行改造實(shí)驗(yàn)，摸索數(shù)據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改造完成后，集裝式機(jī)械密封不論是從停車故障次數(shù)還是檢修更換時(shí)間上均優(yōu)于分體式機(jī)械密封，減少了設(shè)備故障率，提高了設(shè)備安裝效率，降低了生產(chǎn)成本。為后續(xù)9條生產(chǎn)線的推廣提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙輝.淺談雙端面機(jī)械密封[J].中國(guó)設(shè)備工程，2016（01）：74-76.

[2]胡國(guó)楨，張軍，王明.第三代集裝式機(jī)械密封[J].液壓氣動(dòng)與密封，2006（01）：45-46.

作者簡(jiǎn)介：張向忠（1977-），唐山人，本科，助理工程師，唐山三友集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司制膠二車間設(shè)備主任， 研究方向：粘膠設(shè)備管理與控制。