祝建红

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

制氧机双材料迷宫式轴密封器的研制

祝建红

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

江西铜业集团公司贵溪冶炼厂制氧车间制氧机用轴端双材料迷宫式密封器磨损严重，需要更换新的备件。此备件一直是由厂家提供和修复，一直受到厂家技术上的牵制维修、更换费用和加工周期较长，因此对此密封器进行技术分析、研究制定出详细的密封器加工工艺方案。最终研制出来的制氧机双材料迷宫式轴密封器成功运用到设备使用中，扩大了备品备件的自主化。

制氧机；双材料迷宫式密封器；加工周期；技术分析；加工工艺

1 引言

制氧机是江西铜业集团公司贵溪冶炼厂的重要设备，主要负责给熔炼生产车间日常生产供氧。由于制氧机所处的工作环境、作业时间长、负荷大等因素的影响，因此制氧机在日常使用中就避免不了会出现一些故障，其中制氧机轴端双材料迷宫式密封器磨损严重而导致制氧机运行故障［1］。

迷宫式密封器的研制主要在解决重要设备的备品备件加工难题，提供高效的备品备件自主加工能力，发挥工厂技术优势为工厂高效完成生产任务提供保障［2］。

2 制氧机轴端迷宫式密封器的系统概述

（1）此密封器的作用是防止气体的级间倒流及向外泄漏，此轴端密封器采用的是迷宫式密封形式，其密封片是用铜材制成，使用密封条将其镶嵌在密封体内，损坏时可以更换。密封器分为上下对称的两半，分别装于对称的机壳内。

（2）迷宫密封是在转轴周围分别设有若干个依次排列的环形密封片齿，齿与齿之间形成一系列的节流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫密封间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的［3］。如图1为原厂家提供密封器剖面图。

图1 密封器剖面图

3 密封器加工工艺分析

（1）拆解原厂家提供的密封器，测绘密封器构造并绘制图纸。分析厂家的加工工艺如表1。

表1 原厂家加工工艺

（2）通过分析原厂家的密封器加工工艺发现主要在工步2存在技术难题：

①无专业的设备能够利用铜制镶条压入到密封槽内并且保证较高的配合。

②关键工步尺寸加工技术难题。由于密封器密封铜片厚度为0.5mm并且结合铜质材料的加工性能，利用我们目前的设备和技术力量很难加工出达到厂家原设计图纸要求的密封器。

（3）通过原有密封器工艺图纸发现原有密封器由铜制镶条、密封体以及密封铜片组成。利用铜制镶条把密封铜片压入到密封体加工好的方槽内，由于密封铜片和密封器体是利用直方槽配合在一所以使用一段时间后就难以保证密封铜片和密封器体配合的紧固度了，这也是造成密封片磨损的一个重要原因［4］。因此需要改进密封铜片和密封器体的配合方式。

4 制定新加工工艺方案完成密封器加工

（1）结合我厂设备条件和技术条件依据制氧机使用要求设计出如图2所示倒梯形燕尾配合密封器，倒梯形燕尾配合很大程度的提高了密封铜片和密封器体的配合紧固度［5］。

图2 设计新密封器

（2）结合新设计的密封器制定新的加工工艺方法：

①在法兰钢体上加工出6.02mm 宽倒梯形配合槽。

②利用铜板加工出用铜板加工出与密封器钢体凹槽对应的实心燕尾凸槽圆环，将其沿中心线切割成两半。将加工好的实心燕尾凸槽圆环安装到法兰钢体上。

③钳工把密封环镶入密封器钢体凹槽内加热压实。车工按图纸尺寸精加工出密封槽。

（3）制定如表2密封器新的加工工艺。

表2 密封器新加工工艺

（4）按照新制定的密封器加工工艺，实现了在现有设备和技术力量的情况下完成了厂家技术封锁的备件的研制，并且此密封器已经很好的投入到现场的使用当中。

5 结语

本次迷宫式密封器的研制主要在解决重要设备的备品备件加工难题，并且通过更改密封铜片和密封器体的配合方式，大大提高密封器的使用寿命［6］。提供高效的备品备件自主加工能力，发挥工厂技术优势为工厂高效完成全年生产任务提供保障。

［1］刘莫言. 浅谈冶金设备的管理与维修［J］. 科技展望， 2015（2）：22-24.

［2］黄瑞强. 选矿生产技术计划管理的探讨［J］. 铜业工程， 2013（2）：82-83.

［3］蒋昌波. 提高阳极炉圆盘浇铸能力［J］. 闪速炼铜， 2014（2）：5-7.

［4］袁春峰. 重型冶金设备的改造［J］. 闪速炼铜， 2014（2）：56-57.

［5］刘树峰. 闪速熔炼技术发展趋势［J］. 铜业工程， 2013（5）：9-11.

［6］李洪臻. 提高阳极板质量的生产实践［J］. 山西冶金， 2013（6）：16-18.

Development of Oxygen Generator Double Material Labyrinth Seal Device

ZHU Jian-hong
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424， Jiangxi， China）

The Oxygen Generator double material labyrinth seal device in Guixi Smelter of Jiangxi Copper Corporation with double shaft end material is worn seriously， which need to be replaced with new spare parts. The spare parts has been providedand repaired by the manufacturers， which caused technicalrepair， replacement costs and longer processing cycle.Therefore， it's very necessary to start the technical analysis and research to formulate a detailed seal processing scheme. Eventually developed oxygenerator double material labyrinth of shaft seal device is applied to the device in use， enlarge the manufacture of spare parts.

oxygen generator； double material labyrinth seal； processing cycle； technical analysis

TF307

B

1009-3842（2016）05-0071-03

2016-07-04

祝建红（1966-），男，江西贵溪人，主要从事机械设计等方面的研究。E-mail： 95614091@qq.com