超細粉斗提機尾輪密封技術在潔凈煤廠的改造實踐

李 亞，丁淑英，毛維龍，馬軍民，王保明

(兗煤藍天清潔能源有限公司，山東 鄒城 273500)

斗式提升機(簡稱斗提機)是最常見的輸送設備之一，其結構簡單、運行穩定、輸送效率較高，且可以垂直輸送各種散體物料。在潔凈煤廠所有粉體加工中，各個生產環節的原料提升都離不開輸送設備，而斗提機就是這些設備中最佳的選擇。

兗煤藍天清潔能源有限公司潔凈煤廠始建于2016年，是一家專業生產潔凈型煤及其中間產品超細煤粉及添加劑的新型現代化企業，其所屬兩個生產車間均涉及粉體加工和垂直輸送。其中，生產的平均粒徑在120目以上的超細粉體垂直輸送，這就對斗提機尾輪的密封提出了較高的要求，如果密封性差，將會直接影響斗提機的輸送能力和效率，并可能引起尾輪軸承進粉，進而對設備造成損壞。同時，超細粉體的泄漏，還將會造成環境污染和產品的浪費。本文重點介紹了兗煤藍天清潔能源有限公司潔凈煤廠在煤粉(120目)垂直輸送過程中，對引進的斗提機尾輪密封進行改造的過程，并成功將該項技術應用于全廠各車間同類型設備。

1 存在的問題

潔凈煤廠車間的超細粉體物料輸送均采用斗提機進行垂直輸送，由于原斗提機尾輪軸承兩端支承結構密封過于簡單，采用常規密封方式，以羊毛氈圈作為密封材料，密封接觸面積較小，長周期運轉容易造成磨損失效[1]。再加上潔凈煤廠生產任務重，設備經常處于運轉狀態，超細粉體物料泄漏現象時常發生，不僅使斗提機尾輪軸承潤滑失效，而且也損壞了軸承，造成設備停運，影響了潔凈煤廠的正常生產。

2 影響斗提機漏粉的主要因素

2.1 設計因素

由于設計原因，原斗提機尾輪密封處頻繁漏粉，影響設備正常運行，污染環境，雖然采取了一些措施，如：更換密封羊毛氈，更換壓緊彈簧片等，但均未根本解決問題。工程技術人員的不斷分析總結發現，導致斗提機尾輪漏粉的主要原因在其工作原理。斗提機尾輪在運行過程中會上下波動，尾輪處密封板隨尾輪軸上下波動的過程中，壓緊彈簧為面接觸，摩擦力大，導致壓緊彈簧變形受損，最后失效[2]。壓緊彈簧失效后，密封板松動，密封板與殼體之間產生間隙，造成漏粉。

2.2 前端給料不均

斗提機在工作時，由于前端給料不均，作用在尾輪軸上的拉力是變化的，在該拉力與配重塊重力共同作用下，使得密封壓板隨尾輪軸上下浮動，由于安裝在軸承座上的密封板頂桿設計結構穩定性差，而使其與密封壓板同時上下擺動，壓不住密封板，造成斗提機殼體與密封壓板的密封產生松動，引起物料泄漏[3]。另外，密封羊毛氈與密封鋼板粘結不牢固，密封板擺動時密封羊毛氈與密封鋼板松動脫落，從而影響密封效果，引起物料泄漏。

3 斗提機尾輪密封優化改造

為盡快解決斗提機漏粉問題，潔凈煤廠檢修車間組織技術力量進行攻關。經過工程技術人員的不懈努力，設計出了一套完整的技術改造方案，達到了密封的目的，解決了漏粉問題，并根據方案自主加工了斗提機尾輪密封裝置，如圖1所示。

圖1 斗提機尾輪密封裝置

該密封裝置基本結構為：斗提機殼體內設有水平尾輪軸，尾輪軸的兩端均設有相配合的軸承座。這種密封裝置正是在尾輪軸上靠近軸承座側做的一種軸密封裝置。這種軸密封裝置包括相配合的軸密封套壓蓋與軸密封套兩部分，在軸密封套中設有軸密封套羊毛氈圈；在斗提機殼體外側壁上相對位置處設有密封板，該密封板與上述軸密封裝置連接，該密封板側面設有壓緊裝置[4]；另外，在斗提機殼體外側壁相對位置處借助原有結構豎直設有支撐板，并在支撐板上豎直方向設有導軌。軸承座底部設有鉸接的配重吊耳，在吊耳的另一端裝設有中部鉸接的配重桿，該配重桿一端與斗提機殼體側面鉸接，一端設有相鉸接的配重連桿，該配重連桿上設有配重鐵塊。

密封結構中的密封板包括相互緊密貼合的密封基板和密封羊毛氈。為有效防止密封羊毛氈在運行過程中的脫落，技術人員在這種密封基板上均勻設置多個十字形凸起，壓緊后能夠有效防止密封羊毛氈脫落。在該密封基板的中部設有基板安裝孔，用以固定該基板。

壓緊裝置包括安裝座、頂桿、彈簧等。安裝座借助斗提機原有結構與斗提機殼體連接，頂桿可在安裝座上上下滑動，其上裝有彈簧與頂桿配合安裝使用。頂桿部分包括基桿和鋼球，在基桿的一端設有螺紋，另一端設有凹槽，鋼球與凹槽相配合。

4 應用效果

經優化改造后斗提機尾輪密封有了很大的改進，其結構簡單、使用方便、摩擦力小，避免了密封壓緊裝置的損壞，解決了漏粉污染環境問題，提高了設備穩定性[5]。該結構應用于潔凈煤廠煤粉制備車間混合料進倉斗提后，經過幾個月的運行，其效果主要有以下幾點。

(1)該密封裝置密封效果好，因其結構較為簡單，所使用的密封填料便于更換，密封填料的密實度可實現自由調整，杜絕了斗提機在輸送超細粉體物料時跑冒漏粉問題，避免了因漏粉而導致尾輪軸承損壞的問題，提高了斗提機運轉效率，系統運轉效率同時得到提高，環境污染問題得到治理[6]。

(2)該密封所使用的羊毛氈粘結在基板上時，基板上的十字型凸起嵌入到密封羊毛氈中。當基板隨尾輪軸上下浮動時，密封羊毛氈隨著基板一起移動，不會因分離或脫落影響密封效果，這樣不僅保證了密封裝置的使用壽命，而且還大大降低了設備檢修量及檢修費用。

(3)密封壓緊裝置安裝在斗提機殼體支撐板上，使用過程中不受尾輪軸上下浮動影響，且壓緊力穩定，并可以自由調節，從而實現密封板始終受到壓緊裝置的穩定壓力，保持密封板與殼體面的密封，密封效果良好，密封填料便于更換，密封填料的密實度可以調整。

(4)這種壓緊裝置設置在密封板周邊四角位置，密封板壓力分布均勻、不易變形，密封效果更好，并保證了尾輪安裝部分的密封性，延長了該部分的運行壽命。

(5)裝設在基桿末端的鋼球使密封板隨尾輪軸上下浮動時，減少基桿在密封板上滑動阻力，不會造成基桿由于受力大而變形，保持了穩定的壓力。

5 效益分析

(1)降低了勞動強度。在潔凈煤廠工程技術人員的共同努力下，對斗提機尾輪密封進行了優化改造。改造后的尾輪密封有了較大的改善，基本上擺脫了填料和從動軸頻繁更換的現象。從很大程度上降低了操作人員和檢修人員的勞動強度，因為潔凈煤廠的斗提機尾輪在地炕中工作，通風條件較差，因此，造成較多的超細粉體物料彌漫在空氣中，給操作人員和檢修人員的身心健康帶來一定的威脅[7]；另一方面也在很大程度上增加了操作人員每天清理泄露的超細粉體物料的勞動量。改造后的密封裝置在很大程度上降低了操作人員的勞動量，為操作人員的身心健康提供保障。

(2)減少了設備的維修費用。在斗提機尾輪密封未改造前，每年需要更換5個從動軸、8個填料盒和200 mL加油潤滑設備，這就在很大程度上造成由于漏油而污染物料的現象。改造后的斗提機尾輪密封結構大大降低了材料和維修費用[8]。

(3)降低了生產成本，提高了經濟和社會效益。潔凈煤廠自從對斗提機尾輪密封結構進行改造后，漏粉、冒粉現象大大降低，更有效地避免了因漏粉而導致尾輪軸承損壞的問題，提高了斗提機運轉效率，延長了斗提機的使用壽命，不僅有效降低了生產成本，而且大大提高了藍天公司和潔凈煤廠的經濟和社會效益[9-10]。

6 結 語

超細粉斗提機尾輪密封結構的改造有效解決了制約斗提機不能長周期連續運行的難題。此外，還使潔凈煤廠的操作和檢修環境得到較大改善，減少了因粉體外漏給操作和檢修人員帶來的安全威脅，在很大程度上保障了職工的身心安全，并降低了生產成本，進而為藍天公司帶來了顯著的經濟效益。