红塔(烟草)集团有限责任公司昭通卷烟厂,657000
摘要:随着社会智能化生产的发展,设备已成为一个制造企业生产中极为重要的基础,而作为设备管理中极为重要的油液密封也在不断的发展和优化。目前烟草行业的设备处于一轮更新淘汰阶段,但由于产能的布局需要,许多烟厂任保留着一部分性能较好的老旧设备,但这部分老旧设备在管理中存在较为普遍的渗油、漏油现象,给设备管理和维护带来了极大的困扰,甚至严重者影响设备的效率和产品质量。因而急需有效手段解决设备此问题,保证设备的高效运行和管理。
关键词:管接头、渗油、自动回收
0引言
接头渗油已是工业较为普遍的问题,在近年的研究中,主要分为几个研究方向,一、高精度加工,保证密封效果,二、新型密封材料的介入,三、密封结构的创新突破,四、油温的冷却设计。而这些主流研究方向的统一点都是想实现渗油间隙的消除,而本文将以密封结构的创新为突破点,依据TRZI创新理论,设计一种新型渗油回收管接头,以实现渗油的回收,达到和其他研究方向同样的目的,解决设备油管接头渗、漏油问题。
1、原有技术存在的问题
烟草行业现有的老旧设备的油管接头是一种较为普通的法兰接头,该接头与回油管相连的部分设计成凹型,导致回油管与其工作面的贴合较差,极大的降低了其连接的密封性;且将上接口做了内倒角,导致润滑油沿回油管回流时,管内壁表层的润滑油会被引导进入倒角和回油管内壁的夹角缝隙内,增加了渗油的可能。在实际使用过程中即使采用了弹性较好的回油管,并且采用喉锁在锁紧,依旧解决不了此接头与回油管相连部分密封较差,渗油的问题。 图1.1
2、创新结构的设计思路和理念
油管接头都分为内部输油通道和外部连接作用面,而渗油的原因则是油管接头的外部连接作用面和连接管存在缝隙,从科研而言要完全消除活动连接件间的间隙是无法实现的,但渗油的回收利用是可以实现的,只要通过路径或设备将渗出的油液再次导入油路内部就能实现渗油的回收利用,达到完全消除间隙密封的效果。
而针对结构创新和增加渗油回收设备的的不同处理方式,呈现出来解决问题的最终效果是完全不一样的。结构创新由于体积小在空间上具有较好的使用性,且互换性更好。而增加渗油回收设备则存在着体积大等问题,导致小空间无法使用,其次会涉及动力、电路问题,解决起来较为复杂,而且增加渗油回收设备对于较少的渗油存在无法收集的问题和增加的设备渗油造成二次渗油的风险。因此针对结构设计一种新型渗油回收管接头是本次设计研发的最终方向。
3、新型渗油回收管接头的设计
表3.1不同倒角流体、受力分析对比表
接口外壁内倒角 | 接口内壁外倒角 | ||
| 图3.3接口外壁内倒角油液流向、受力图 | 图3.2接口内壁外倒角结构示意图 | 图3.4接口内壁外倒角油液流向、受力图 |
当油液收到压力或者自身重力,从回油管回流时,从上图种可以看出,由于接口外壁内倒角的结构导致油液在接口外壁内倒角与回油管内壁的夹角处淤积,并将自身动能作用于此处,导致回油管内壁受到向外的力F,减弱回油管内壁与油管接头的贴合度,增大间隙,导致油液渗漏。 | 当油液收到压力或者自身重力,从回油管回流时从上图种可以看出,由于接口内壁外倒角的结构导致油液在接口内壁外倒角与回油管内壁转换处无法形成油液的淤积,从而消除了接口外壁内倒角处油液自身动能带来的油管内壁受到向外的力F,增加回油管内壁与油管接头的贴合度。 |
种新型接头采用钢材(或者铝材一次加工成型。取消普通接头上端口的内倒角设计,且加工出在内通道的外倒角,减少沿管壁回流油液在上端口处的回流阻力,其次在接头工作面外圆(与油管重叠连接部分)加工出多圈回油槽和多圈接触贴合凸台,在回油槽的底部打通一个接通内部回油通道的一个回油孔。当润滑油在此处发生渗漏时,空隙部分回油管的回缩配合回油槽,将会将渗出的油液回收到回油槽中,并通过回油槽底部的倾斜小孔回流到接头内通道,流回油箱。从而实现接头与油管重叠连接部分渗出油液的多次保障自动回收。
设计优点:
①、该种新型接头与原接头相比具有渗油自动回收的功能,能对接头和回油管重叠连接处两者间隙中的油液进行回收。
②、该种新型接头与原接头相比具有多个与油管的间断性的接触贴合面,配合空隙部分由于回油管的回缩,能极大的增加该种新型接头与回油管的结合连接,减小间隙。能更好的防止油液的渗漏。
③、该种新型接头与原接头相比取消了普通接头原有的凹型设计和倒角设计,保证了接头与油管的贴合接触,降低了渗油的可能。
即使存在渗油也会通过多层渗油回收槽完成对渗油的回收,极大的降低了渗油的量。
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图3.6 3D设计图、工程图
4、结论
依托TRZI创新理论的指导,本文所述创新设计的管接头具有渗油自动回收功能,能很好的解决油管接头渗油、漏油的问题,且结构简单、体积小、适用性强。在实际使用过程中表现出良好的密封效果,达到研究预期目标。
通过下述调查统计可以看出:三个月的使用过程中此种新型渗油回收管接头的密封效果比老式管接头提高了87.5%。
表4.1 三个月实验调查对比表
设备1 | 设备2 | 设备3 | 设备4 | 设备5 | 设备6 | 设备7 | 设备8 | 合计 | |
老式管接头 | 0 | 0 | 12.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 12.5 |
新型渗油回收管接头 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 100 |
说明:设备调查点存在渗油或漏油填“0”,否则填“12.5” |
参考文献:
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作者简介
黄术,1995年10月,男,助理工程师,从事烟机设备维修