摘 要：采煤机摇臂的浮动油封漏油严重地影响着采煤机的正常工作。通过对浮动油封漏的原因分析、试验，提出了改进措施，经实践证明取得了良好效果。
关键词：浮动油封;漏油;采煤机
采煤机是采煤工作面三大配套设备之一， 其主要功能是通过螺旋滚筒的运转起到割煤、装煤的作用。螺旋滚筒的运转是通过摇臂行星机构的联结法兰带动的,因而行星机构的密封是一种动密封，我们选用的是浮动油封，如图 1 所示。
浮动油封是由两个外形几何尺寸完全相同且有相对运动的金属环和两个合成橡胶 O 型圈组成，金属环的动者装在行星机构的联接法兰上，静者装在密封盖上，两环作相对运动，相接触的狭窄端面形成动密封面。O 型圈被压缩产生弹性变形，一是形成了密封环与联结法兰和密封盖间的静密封;二者为密封端面提供轴向力(起弹簧作用);三是通过摩擦传递扭矩 , 使两环产生相对运动。润滑油进入密封间隙,形成一层薄薄的油膜，从而实现密封、润滑 、冷却作用。
在整个采煤机使用过程中, 行星机构的传动部分工矿差,承载力大 ,工作环境恶劣， 对浮动油封的要求就很高，因此有关浮动油封的选用、结构设计、加工制造、安装调试、使用维护是采煤机是否高效、耐用至关重要的内容。
1 存在的问题
采煤机是西安煤机厂的主导产品 ,前些年, 由于浮动油封的漏油、使用寿命短,严重影响采煤机的质量及工厂效益。每年因浮动油封的失效“三包”就十多次,造成直接经济损失近十万元;更严重的是直接影响用户的井下生产, 增大了维修量 ,给用户带来不应有的经济损失。因此 ,如何防止浮动油封漏油 ,延长使用寿命, 成为西安煤机厂提高采煤机质量的一大课题。
2 原因分析
为了尽快、有效地解决这一问题 ,通过对前六年各矿损坏的浮动密封及反馈信息进行统计、整理,将密封的漏油主要原因列表于下：
统计表明，O 型圈的早期损坏及密封环损坏，占的比例很大，直接造成密封失效, 后果严重 ;其次是螺栓松动、安装不当等。通过对损坏的O 型圈、密封环进行技术研究分析、压力试验，浮动油封漏油的主要原因为：
2 .1 O 型圈压缩量过大
O 型圈是靠给定的压缩变形量来实现密封的 ,压缩量越大,产生的弹性变形力也越大，会造成密封环间的压力过大 , 润滑油膜会变小, 在工作中， 会因密封面供油不足 , 润滑不好,摩擦力加大，摩擦起热后高温烧结而报废。另外，压缩量过大，易使 O 型圈产生塑性变形，提前老化,使密封失效，大大减小其使用寿命。
2 .2 O 型圈硬度偏高
在达到同一压缩量(即压到同一安装位置)的情况下，硬度越高，所需压力越大, 造成密封环间的压力过大，同样易导致密封环损坏及O 型圈本身破损，这一情况在压力试验中也得到证实。另外，还有安装不当及使用中操作不当，维护不及时等原因。
3 解决办法
找出浮动油封漏油的原因所在，便可对症下药，为此，主要采取以下措施：
3 .1 减小油封中O 型圈的压缩量
参考有关标准，经过压力试验和对比、分析，最后确定压缩量为 1 .3 ～ 1 .6(原来为 1 .48 ～ 2 .1)，要保证该压缩量，首先要改进设计。如图 2 所示浮动油封的安装结构。O 型圈处在密封环与联接法兰与密封盖所形成的内腔中，该腔形尺寸变化直接影响到 O 型圈的压缩量，图中 D 为 O 型圈正常工作尺寸 , S 是装配尺寸，在保证 D 、S 的前提下，直接控制压缩量的便是尺寸 D1 及 α角(或根径 D2), 根据给定的压缩量，设计出合理的尺寸 α、D1(或 D2)及腔体几何形状，从理论上保证浮动密封中 O 型圈的压缩量。
3 .2 加工过程控制
为了实现设计尺寸及腔体的几何形状,在实际加工过程中严格进行工艺控制,使用专用的成型车刀及检查样板，确保加工精度，以此最终保证 O 型圈的压缩量的实现。
3 .3 改善安装工艺，保证安装质量
安装时应将 O 型圈清洗干净，分套于浮动油封环之上(气温较低时,应先在热水中浸泡);用专用夹具安装两密封环;将联结法兰吊起，装于密封盖之上(放正)，用千斤顶及螺栓将联接法兰压入，到位后用螺栓连接好(即保证装配尺寸 S)。安装时还应注意 O 型圈不能弯曲、歪斜、损伤 。
3 .4 降低O 型圈的材料硬度
通过向厂家反馈信息，提供合理的硬度要求，将硬度由原来的 HS =85°改为 HS =65°。
3 .5 编制合理的操作规程和维护措施
为杜绝因使用不当及其他原因而造成的密封漏油，应编制合理的操作规程及维护措施。
4 结语
改进后，经过各煤矿近两年的实际使用，基本上解决了油封的漏油问题，使用寿命也提高约 2 .5 倍，每年减少损失约十万多元，更重要的是产生了很大的社会效益，每年每台采煤机可为矿上多产原煤增加收入上百万元，受到用户的好评。实践证明， 改进效果良好。
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