进口HA4666型均质机V型密封系统的国产化改造与实施论文_王光民

（山东环球润滑油有限公司 山东 济南 250101）

摘要：通过对进口均质机V型密封系统的结构分析，找出了泄漏的关键部位，提出了优化的措施和方法，实施后达到了进口V型密封国产化替换的目的，收到了令人满意的效果。

关键词：均质机 V型密封系统 国产化 改造 实施

均质机是润滑脂生产线上的一台核心关键设备，它通过剪切、冲击、空穴三种作用协同，能使脂中的大颗粒物料乳化成直径在1ηm左右的小颗粒并分布均匀，大幅度提高润滑脂的整体性能。我厂现有多台国产、进口润滑脂均质机，其中日本三和机械株式会社制造的HA4666型均质机整体表现不错，性能稳定，但由于使用时间较长，配件难以购买且价格昂贵，近几年我们陆续对其易损部件进行了国产化替换和改造，效果很好，现就其V型密封系统的改造做一下详述，和同行探讨。

一、均质机的工作过程

如上图，均质机工作过程实质就是通过柱塞的往复运动来实现吸脂、压缩、均质、排脂的过程，整个工作过程只有柱塞圆周端面是动密封面，其余全是静密封面，本文探讨的重点就是该动密封面。

由图示可看出，一根柱塞圆周端面的密封是由一组4个V形组合密封圈来实现的。4个V形密封圈又分三种材质：两个橡塑合金材质，一个四氟材质，一个氟胶夹布材质，橡塑材质的密封圈主要起密封作用，另两种材质主要用于承压作用。密封圈按图示顺序安装好后，由一个V形压套和一根弹簧来压住，弹簧的作用是给密封圈一个持续稳定的压力，随时弥补V形密封圈因磨损而形成的间隙。

二、润滑脂的泄漏故障分析

均质机正常工作时，脂料腔内要产生大于20MPA的工作压力，该压力作用在V形密封圈的内径与外径部位，一旦这两个部位磨损，高压的脂料将会沿柱塞的圆周端面或柱塞腔的内壁向外溢出，也就是我们所说的泄漏。所以柱塞腔的内外径部位是密封的关键点，如下图示。

进口的密封组合平均使用寿命3-6个月，据我们多次观察的记录统计，一组新密封使用三个月后便开始出现些微漏料，至6个月后，三个柱塞（该均质机共三个柱塞）已经是漏料很严重了，均质完一釜润滑脂（约3.5吨）平均要泄漏脂料2KG左右，已经到了非更换不可的地步了。

通过拆解密封组件我们发现，组合的密封圈中，四氟料和氟胶夹布料的密封圈整体磨损都较厉害，不但内径大了，外径小了，厚度上也变薄了1-2mm，橡塑合金密封圈因体形软，弹性好，磨损不大。

三、V形密封系统的改造

1、V形密封圈的替换

使用国产V形密封圈替换进口的密封圈，密封的形状及材质仍同进口密封圈材质。内径与柱塞的配合：四氟与氟胶夹布密封圈0.6mm过盈，橡胶密封圈1mm过盈，外径与柱塞腔壁的过盈量都在0.3-0.5mm间，如下图：

2、增加V形密封圈的使用量

V形密封圈的作用是保证柱塞无论运动到哪一个部位，密封圈都要死死扣紧柱塞以确保脂料不沿柱塞运动方向泄漏，所以只要柱塞在后止点时密封圈仍能扣住柱塞，此点就是增加密封圈的理论最大止点，经测量，在原来一根柱塞上只加一组组合密封圈的基础上再增加一组组合密封，同时把前端的V形密封套缩短24.5mm刚好能满足要求。密封组合增加后的图示如下：

3、更改组合密封圈的安装顺序

由上面的分析可知，橡塑密封圈主要作用是密封而不是耐压，而四氟及氟胶密封圈因质硬，耐压效果比较好，所以理论上和脂料的接触应是先氟胶/四氟密封圈后橡胶密封圈，这样前有硬密封圈的降压后有软密封圈的密封，这校效果比较好，安装顺序如上图。

四、实施效果

14年12月底我们全部完成了对HA4666型均质机的改造，第二天就投入了使用，运行很正常，至今已运行五个月，柱塞处没有一点脂料泄漏，达到了我们的延长使用寿命的效果，整体密封性能也优于进口V形密封的密封效果。

五、有关改造的几点说明

1、本台均质机我厂至今已使用多年，总体性能仍强于国产同类均质机，只是苦于易损件难买且价格昂贵，淘汰又太可惜，我们才有了国产化改造的想法。此前对其均质阀的国产化替换也很成功，经我们国产化的均质阀在该机上已连续使用两年至今仍在正常使用。

2、增加密封圈使用量的目的只是出于提高密封效果考虑，但由于有弹簧预紧，出于安全考虑，把V形压套缩短了同样的距离。

3、密封圈的内径尽寸和原厂的相同，考虑到材质的差异，外径增加了0.2-0.3mm过盈量。

4、我厂所用的国产均质机的密封形式为矩形组合密封，没有弹簧预紧，一组密封平均使用寿命1-2个月，下一步我们将参照V形密封系统结构更改国产均质机的矩形密封腔结构。

参考文献：

[1]、HA4666均质机使用说明书 日本 三和机械株式会社 1997

[2]、赵香梅.机械制图与零件测绘.北京：机械工业出版社 2012

[3]、高静茹.刘惠春.橡胶密封制品标准手册. 北京：中国标准出版社 2012

论文作者:王光民

论文发表刊物:《科技中国》2016年4期

论文发表时间:2016/6/22

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