洗梗机托辊轴承防水密封装置的设计及应用

【摘要】制丝洗梗工序需用一定温度的循环水对烟梗进行清洗，由于洗后梗条表面存有的水与托辊轴承接触，导致其容易受锈蚀发生卡阻，本文通过设计一种防水装置，对托辊轴承进行密封，防止其直接与水接触，从而有效延长托辊轴承的使用寿命。

【关键词】洗梗机；轴承；防水；密封

梗丝在卷烟减害降焦、提高烟丝填充率方面起着重要的作用，梗处理是制丝工艺中非常重要的一个环节。洗梗是制梗丝工艺流程的第一道工序，其主要的作用和任务就是增加烟梗水份，使烟梗含水率能满足工艺技术要求，同时去除烟梗中的粉尘、石块和金属等杂物。

洗后梗条由网带输送机进行输送，其中托辊起到支撑网带和物料重量，保证网带运转平衡、防止网带跑偏的作用。托辊由托辊轴、滚动轴承和辊体组成，托辊轴固定在网带输送机机架上，托辊辊体与输送网带接触，网带输送机工作时，托辊辊体随网带运转而转动，正常工作状态下二者之间为滚动摩擦。

1 洗梗机输送网带托辊轴承卡阻故障

在设备日常生产中，洗梗机输送网带托辊频繁出现轴承卡阻情况，使得网带和轴承之间由滚动摩擦变为滑动摩擦，导致网带和托辊异常磨损、驱动电机负载增加，此属于非正常运行状态，故需及时更换轴承。

表1是2012年10—12月洗梗机输送网带托辊轴承维修统计情况，从中可以看出，托辊轴承的平均使用寿命仅为1.17个月，远低于其它输送机托辊轴承的使用寿命。

2 轴承卡阻原因分析

通过对卡阻的轴承进行拆卸，发现轴承内部的滚珠及内外圈形成的滚道受到锈蚀。经分析，由于托辊轴承暴露在外面，与洗后梗条表面的水及水蒸汽直接接触，水汽渗透到轴承内部，造成滚珠与滚道锈蚀，最终导致托辊轴承卡阻。

3 解决办法

由原因分析可知，洗梗机托辊轴承易受水及蒸汽锈蚀是其频繁发生卡阻的原因，所以，如果能够设计一种密封防水装置，通过在轴承和水汽之间设置屏障，防止其接触，那么，就能有效地解决这一问题。

3.1 方案设计

一般来说，轴承外加密封装置需考虑各种因素：轴承的工作环境、转速、温度、安装空间等等，从而选择合适的密封件及密封形式。

3.1.1 接触式密封

密封件与其相对运动的零件相互接触且没有缝隙的密封，称之为接触式密封。接触式密封由于密封件与配合件直接接触，密封效果好，但工作时摩擦生热较大，对运动件受到的阻力也较大，且接触面易磨损，从而导致密封性能及效果下降，其一般适用于中、低速运转工作条件下的部件。常见的接触式密封有毡圈密封环、骨架油封等。由于洗梗机托辊的运转速度较慢，约为40r/min，且要保证密封防水效果，所以，拟选择骨架油封对托辊轴承进行密封。

3.1.2 非接触式密封

非接触式密封就是密封件与其相对运动的零件不接触，有适当间隙的密封，其比较适用于高温高速的工作环境，磨损较小，但密封效果较接触式密封差。常见的非接触式密封的形式有缝隙密封、甩油环密封和迷宫密封等。

结合洗梗机托辊工况，综合考虑防水有效性、运转灵活性，采用接触式密封和非接触式密封组合的方式。

设计中，密封盖材料为防水的尼龙，采用O型密封圈对托辊端面和内圈进行密封，同时在轴承与固定轴配合处增设一个骨架油封进行加强密封，图2是密封装置的设计图。

3.2 密封装置的制作及安装

根据设计图加工制作了密封盖，并查找标准件，确定了相应规格的O型密封圈和骨架油封，并将密封装置安装到洗梗机的第一条托辊上进行试验。

通过跟踪观察，发现安装了防水密封装置的第一条托辊在三个月内未出现轴承卡阻现象，此装置取得了良好的密封防水效果。

4 总结

在取得试验的初步成效后，为巩固改进成果，对其余6条托辊的轴承也加工制作了密封防水装置并安装，2013年1至6月洗梗机托辊轴承运行情况大为改善，未发生卡阻情况。

此密封装置除了能防水，也具有防尘效果，能有效地将轴承与工作环境中的不良因素隔绝，减少轴承的非正常损耗，因此，此密封装置在工矿企业具有一定的推广意义。

参考文献：

[1]卷烟工艺规范.中央文献出版社，2003.4.

[2]李军利.滚动轴承密封装置的技术研究.价值工程，2011（20）.

[3]GB/T3452.1-1992.O型密封圈国家标准.

[4]GB/T 13871.1-2007 密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第1部分：基本尺寸和公差.