制氧機雙材料迷宮式軸密封器的研制

祝建紅

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

制氧機雙材料迷宮式軸密封器的研制

祝建紅

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

江西銅業集團公司貴溪冶煉廠制氧車間制氧機用軸端雙材料迷宮式密封器磨損嚴重，需要更換新的備件。此備件一直是由廠家提供和修復，一直受到廠家技術上的牽制維修、更換費用和加工周期較長，因此對此密封器進行技術分析、研究制定出詳細的密封器加工工藝方案。最終研制出來的制氧機雙材料迷宮式軸密封器成功運用到設備使用中，擴大了備品備件的自主化。

制氧機；雙材料迷宮式密封器；加工周期；技術分析；加工工藝

1 引言

制氧機是江西銅業集團公司貴溪冶煉廠的重要設備，主要負責給熔煉生產車間日常生產供氧。由于制氧機所處的工作環境、作業時間長、負荷大等因素的影響，因此制氧機在日常使用中就避免不了會出現一些故障，其中制氧機軸端雙材料迷宮式密封器磨損嚴重而導致制氧機運行故障［1］。

迷宮式密封器的研制主要在解決重要設備的備品備件加工難題，提供高效的備品備件自主加工能力，發揮工廠技術優勢為工廠高效完成生產任務提供保障［2］。

2 制氧機軸端迷宮式密封器的系統概述

（1）此密封器的作用是防止氣體的級間倒流及向外泄漏，此軸端密封器采用的是迷宮式密封形式，其密封片是用銅材制成，使用密封條將其鑲嵌在密封體內，損壞時可以更換。密封器分為上下對稱的兩半，分別裝于對稱的機殼內。

（2）迷宮密封是在轉軸周圍分別設有若干個依次排列的環形密封片齒，齒與齒之間形成一系列的節流間隙與膨脹空腔，被密封介質在通過曲折迷宮密封間隙時產生節流效應而達到阻漏的目的［3］。如圖1為原廠家提供密封器剖面圖。

圖1 密封器剖面圖

3 密封器加工工藝分析

（1）拆解原廠家提供的密封器，測繪密封器構造并繪制圖紙。分析廠家的加工工藝如表1。

表1 原廠家加工工藝

（2）通過分析原廠家的密封器加工工藝發現主要在工步2存在技術難題：

①無專業的設備能夠利用銅制鑲條壓入到密封槽內并且保證較高的配合。

②關鍵工步尺寸加工技術難題。由于密封器密封銅片厚度為0.5mm并且結合銅質材料的加工性能，利用我們目前的設備和技術力量很難加工出達到廠家原設計圖紙要求的密封器。

（3）通過原有密封器工藝圖紙發現原有密封器由銅制鑲條、密封體以及密封銅片組成。利用銅制鑲條把密封銅片壓入到密封體加工好的方槽內，由于密封銅片和密封器體是利用直方槽配合在一所以使用一段時間后就難以保證密封銅片和密封器體配合的緊固度了，這也是造成密封片磨損的一個重要原因［4］。因此需要改進密封銅片和密封器體的配合方式。

4 制定新加工工藝方案完成密封器加工

（1）結合我廠設備條件和技術條件依據制氧機使用要求設計出如圖2所示倒梯形燕尾配合密封器，倒梯形燕尾配合很大程度的提高了密封銅片和密封器體的配合緊固度［5］。

圖2 設計新密封器

（2）結合新設計的密封器制定新的加工工藝方法：

①在法蘭鋼體上加工出6.02mm 寬倒梯形配合槽。

②利用銅板加工出用銅板加工出與密封器鋼體凹槽對應的實心燕尾凸槽圓環，將其沿中心線切割成兩半。將加工好的實心燕尾凸槽圓環安裝到法蘭鋼體上。

③鉗工把密封環鑲入密封器鋼體凹槽內加熱壓實。車工按圖紙尺寸精加工出密封槽。

（3）制定如表2密封器新的加工工藝。

表2 密封器新加工工藝

（4）按照新制定的密封器加工工藝，實現了在現有設備和技術力量的情況下完成了廠家技術封鎖的備件的研制，并且此密封器已經很好的投入到現場的使用當中。

5 結語

本次迷宮式密封器的研制主要在解決重要設備的備品備件加工難題，并且通過更改密封銅片和密封器體的配合方式，大大提高密封器的使用壽命［6］。提供高效的備品備件自主加工能力，發揮工廠技術優勢為工廠高效完成全年生產任務提供保障。

［1］劉莫言. 淺談冶金設備的管理與維修［J］. 科技展望， 2015（2）：22-24.

［2］黃瑞強. 選礦生產技術計劃管理的探討［J］. 銅業工程， 2013（2）：82-83.

［3］蔣昌波. 提高陽極爐圓盤澆鑄能力［J］. 閃速煉銅， 2014（2）：5-7.

［4］袁春峰. 重型冶金設備的改造［J］. 閃速煉銅， 2014（2）：56-57.

［5］劉樹峰. 閃速熔煉技術發展趨勢［J］. 銅業工程， 2013（5）：9-11.

［6］李洪臻. 提高陽極板質量的生產實踐［J］. 山西冶金， 2013（6）：16-18.

Development of Oxygen Generator Double Material Labyrinth Seal Device

ZHU Jian-hong
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

The Oxygen Generator double material labyrinth seal device in Guixi Smelter of Jiangxi Copper Corporation with double shaft end material is worn seriously， which need to be replaced with new spare parts. The spare parts has been providedand repaired by the manufacturers， which caused technicalrepair， replacement costs and longer processing cycle.Therefore， it's very necessary to start the technical analysis and research to formulate a detailed seal processing scheme. Eventually developed oxygenerator double material labyrinth of shaft seal device is applied to the device in use， enlarge the manufacture of spare parts.

oxygen generator； double material labyrinth seal； processing cycle； technical analysis

TF307

B

1009-3842（2016）05-0071-03

2016-07-04

祝建紅（1966-），男，江西貴溪人，主要從事機械設計等方面的研究。E-mail： 95614091@qq.com