子午胎成型机主轴密封系统研究与应用.pdf

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1、第26卷第4期机电产品开簋与钏新V01．26，No．4兰里!曼竺Z旦里!!!生!竺!竺垦!!!!：!!!!兰翌竺!堡!!苎兰!竺尘!堂皇塑!!竺!!堕：星Q!曼文章编号：1002—6673(2013)04—064-02子午胎成型机主轴密封系统研究与应用冯鑫磊1一．唐跃1(1．青岛科技大学，山东青岛，266061；2．朝阳职IT学院，辽宁朝阳122100)摘要：论文对成型鼓主轴密封如何满足工艺标准及主轴密封圈改进等问题进行研究探讨，通过分析格莱圈的结构特点及密封原理，对成型机主轴密封系统进行结构设计，使其能满足生产工艺的要求，经过长期的生产实际使用，密封效果良好．已推广机

2、台上应用。关键词：格莱圈；密封；结构；安装中图分类号：TB47文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2013．04．0270引言成型机主轴箱密封系统是子午线轮胎成型机的关键部件之一，直接影响到轮胎产品的质量以及成型机的使用寿命，生产工艺不但要求主轴的精度。重点还要考虑它的结构设计和密封情况，由此为减少泄漏和生产工艺中所产生胎里露线、帘线弯曲等病疵，本文主要探讨它的结构设计和密封圈的选配。1研究概述1．1原结构设计该成型机在使用过程中发现主轴箱的主轴内套及外套容易磨损。成型机主轴在旋转时，尤其是和成型鼓一起旋转时，成型机由于鼓单向伸出，即

3、悬臂梁结构，主轴本身就会轻微弯曲，加之成型鼓自重将近1吨，在工作过程中高速旋转，产生的离心力就会很大，在这种工作状态下，如果主轴内套内密封圈磨损，就会使主轴内套及外套进一步损坏，而且影响轮胎产品的质量，这样就形成了一种恶性循环。面对生产中出现的这种问题．我们进行了现场测试．研究分析改进措施。改造前成型机机头旋转密封采用骨架式旋转密封圈，规格尺寸为G(160x180x12)mm，16个密封圈分4组安装在4个密封环内，由于密封圈带有骨架，材质较硬，接触面积大，摩擦力也较大，温升快，旋转轴温度较高，密封环表面最低温度为61℃，最高可达75℃，平均温度为66℃，易造成密封圈老化

4、，引起主轴磨损或拉伤，密封圈损坏较频繁，有时由于密封圈损坏造成修稿日期：2013—04—23作者简介：冯鑫磊(1983-)，男，辽宁朝阳人，工程师，青岛科技大学机械工程硕士在读。主要从事机械设备创新与管理和机械方面的教学。各路压缩空气相互串通．设备不能正常运行。密封圈平均使用寿命为三个月。骨架式旋转密封圈不但采购费用高．而且采购时间还长。导致机台漏气的旋转密封圈不能及时的更换，造成压力不稳定，甚至达不到工艺标准；而且长时间的漏气。也增加了很多消耗。具体的原因分析：①整个密封圈外环缺少支撑，造成旋转密封受力不均，形成旋转过程中的单面磨损，造成外围零件的损坏。是寿命降低的主

5、要原因；②旋转密封本身的结构问题，导致在安装过程中容易造成变形，是造成寿命降低的另一原因：③旋转密封外环固定方式存在缺陷。会造成在旋转过程中外环转动，造成外围零件的损坏。1．2新结构改进(1)设计概述。①用价格较低(密封效果与旋转骨架密封相同)的格莱圈来代替价格较高，采购周期长的旋转骨架密封。来起到密封的作用：②旋转内套采用高级氮化钢38CrMoALA的材料。有高耐磨性，高疲劳强度和较高强度，渗氮后。表面硬度可达HVl000—1200。延长了更换周期；③外部气环采用LYl2材料，强度高，塑性好，提高性能，还具有良好的导热性，利于密封圈高度旋转时散热；④左右压盖两端增加轴

6、承，提高运行时的稳定性，图1为组装图。(2)结构设计。①旋转内套与外环内壁的尺寸及公差尺寸的设计；②密封圈沟槽的尺寸设计。在进行沟槽设计时，要考虑弹性体0形圈压缩变形时体积不变的特点，留变形空间。为了减少摩擦，提高密封件的寿命，对与密封件的接触的槽壁有粗糙度的要求。(3)格莱圈的安装。格莱圈在安装前要对内套及外环进行检查．倒角和去毛刺处理，应符合以下条件：①工作面不应有凸凹、毛刺、划痕、缺损等质量缺陷；②工作表面组糙度Ra=0．81xm；③非工作表面组糙度Ra=·产品与市场·图l组装图1．6p．m；密封圈在安装前应检查：密封件无裂纹、气泡、老化、粘连、损伤等。表面应当光

7、滑、清洁。格莱圈由于弹性较差，硬度较高，不易安装。安装时手工轻轻装入，确保密封圈没有扭曲。2密封圈静、动圈设计格莱圈是由塑性密封圈与橡胶密封圈两种材料构成的孔用组合密封。相对静止的结合面之间的密封称为静密封，相对运动的结合面之间的密封称为动密封。格莱圈用塑料作摩擦件，起动密封作用；用橡胶作弹性件，起静密封作用。格莱圈广泛用于航空、建筑、化工等各种机械的液压、气动密封装置中。格莱圈是由0形橡胶密封圈和方形填充聚四氟乙烯(咖)密封滑环两个组件组合而成。其结构见图2．它是将填充聚四氟乙烯密封件与橡胶密封件不经粘接而采图2密封圈截面图用机械组合的