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防水防塵密封組件設(shè)計(jì)制造技術(shù)（可應(yīng)用于托輥、減速機(jī)及其它旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備防水防塵密封） —— 文章正文
目前帶式輸送機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對托輥密封的設(shè)計(jì)思想通常為通過盡可能增加密封齒數(shù)量及增加密封齒復(fù)雜度的方法，以增加流道長度及流體流通彎道陡度的途徑提高密封性能，但在設(shè)計(jì)時(shí)未能準(zhǔn)確地以密封機(jī)理以及密封結(jié)構(gòu)組件的幾何參數(shù)對流量系數(shù)影響的線性關(guān)系為設(shè)計(jì)依據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，因而，普遍存在以下缺陷：
因受托輥徑向尺寸及加工難度等限制，密封流道的長度和密封齒的布局均為有限，密封的效果均不顯著，同時(shí)，對于煤礦井下運(yùn)行環(huán)境會(huì)同時(shí)阻隔粉塵、淋水等至少兩種流體，且不同流體的物理性能和流動(dòng)性能的差異明顯，所以，對兩種及以上不同性能的流體均達(dá)到良好的密封效果更難以實(shí)現(xiàn)；
在運(yùn)行一定的周期后，特別是運(yùn)行3000小時(shí)后，由于臨近托輥軸端的密封齒內(nèi)無法消除積灰的堆積，從而顯著降低密封效果，同時(shí)明顯增加托輥的旋轉(zhuǎn)阻力；
由于密封組件的加工材料通常選用塑料，在運(yùn)行一定周期后因材料的老化或變形，易導(dǎo)致密封效果下降明顯，同時(shí)增加密封齒間的摩擦阻力造成托輥旋轉(zhuǎn)阻力增加。
本項(xiàng)目在進(jìn)行托輥密封設(shè)計(jì)時(shí)充分、準(zhǔn)確地依據(jù)了密封機(jī)理及密封結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對流量系數(shù)影響的線性關(guān)系，并根據(jù)煤礦井下粉塵和污水的物理特性和流動(dòng)特點(diǎn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)方法，通過優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵參數(shù)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系參數(shù)，選用適應(yīng)的密封組件加工材料及其加工工藝，對托輥密封進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目優(yōu)化設(shè)計(jì)的密封具有對污水（包括淋水、浸水）和粉塵同時(shí)有效阻隔，運(yùn)行中無添加托輥旋轉(zhuǎn)阻力，且結(jié)構(gòu)簡單、加工和裝配方法簡潔、價(jià)格較低等特點(diǎn)。
我公司研發(fā)的托輥密封設(shè)計(jì)及加工工藝技術(shù)主要包括以下創(chuàng)新內(nèi)容：
在密封設(shè)計(jì)時(shí)，對密封原理及密封結(jié)構(gòu)的密封性能影響因素采用計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)分析手段進(jìn)行了進(jìn)一步研究，并依據(jù)研究結(jié)果中密封組件中齒厚、齒高（齒與壁的間隙）及齒間距（齒前后腔）三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)以及其相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系對流量系數(shù)的影響，煤礦井下環(huán)境存在的侵害介質(zhì)（污水、粉塵等，且具有腐蝕性）的特性及流動(dòng)特點(diǎn)，進(jìn)行密封結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因而，優(yōu)化設(shè)計(jì)具有良好的技術(shù)原理和技術(shù)依據(jù)。
密封組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為簡單的單齒雙腔室，并在同一結(jié)構(gòu)中適合部件添加螺紋和儲(chǔ)脂腔，實(shí)現(xiàn)了密封對污水（包括淋水和浸水）和粉塵的同時(shí)有效阻隔；密封結(jié)構(gòu)為非接觸型，對托輥旋轉(zhuǎn)阻力無明顯添加；密封組件簡化為僅三個(gè)零件；密封零件的加工方法為注塑工藝，密封組件的裝配為模塊化裝配；密封零件的加工材料選用適用于煤礦井下環(huán)境并性能穩(wěn)定的阻燃和抗靜電改性UHMW-PE材料。
為保證密封結(jié)構(gòu)的可靠性和密封性能及易加工與裝配性，在保持齒強(qiáng)度的條件下齒尖優(yōu)化為450倒角以降低齒厚；根據(jù)齒高對流量系數(shù)影響的拐點(diǎn)，齒間隙選擇0.2~0.3mm；根據(jù)齒前后腔室對流量系數(shù)有影響但非顯著的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，齒后距設(shè)計(jì)為齒前距的兩倍。
為防治泥塵在托輥軸端堆積或粘附，延長密封組件的壽命，保持密封效果，在密封組件中外部件上附加設(shè)計(jì)了泥塵清除器，作為密封組件的輔助。
密封組件的所有零件采用注塑成型加工工藝，裝配采用模塊化裝配工藝，一次性密封組件裝配精準(zhǔn)度可達(dá)到99%以上，并為托輥實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)裝配”提供了條件。
(責(zé)任編輯：雨潤華 來源：雨潤華)Keywords（關(guān)鍵詞）：防水防塵密封組件
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