Уплотняющие устройства горных машин

 Практикой установлено, что наличие в смазке 1% пыли антрацита вызывает повышение интенсивности изнашивания деталей редукторов в 2—3 раза, а наличие 2% пыли песчаника — более чем в 30 раз. Все это говорит о необходимости защиты узлов трения от загрязнения.

К уплотнениям предъявляются следующие требования: непроницаемость, небольшие потери на трение, надежность, простота конструкции, небольшая стоимость.

Неподвижные соединения (стыки корпусов редуктора, фланцы, крышки и т. п.) уплотняют прокладками, изготовленными из картона, паронита. Иногда применяют кольца из маслостойкой резины или резиновый шнур, уложенный в специальную канавку. Такие уплотнения крепят к корпусам соединяемых деталей маслостойким клеем или нитрокраской.

Для уплотнения подвижных соединений (места выхода вала) применяют кольца из войлока, фетра, кожи, резины, асбеста, графита или из металлов, обладающих антифрикционными свойствами (чугуна, бронзы, латуни).

На рис. 12 даны примеры установки войлочных и фетровых колец. Трапециевидная форма канавки обеспечивает необходимый прижим к валу.

Войлочные и фетровые уплотнения рекомендуются для жидкой и густой смазки при линейной скорости вала до 4 м/с и рабочей температуре менее 90°С.

Широкое распространение получили резиновые манжетные уплотнения, а также кольца из полихлорвинилового пластика. Эти уплотнения применяют в забойных машинах, электродвигателях и другом шахтном оборудовании в тех случаях, когда скорость вала не выше 8 м/с и температура рабочих поверхностей менее 90°С.

Основные конструкции манжетных уплотнений могут быть: без пружины (рис. 13, а); с браслетной пружиной (рис. 13, б); с браслетной пружиной и металлическим распорным кольцом (рис. 13, в).

Материалом для манжетных уплотнений могут служить кожа, пластмассы, различные резиносмеси и другие материалы. Их устанавливают в специальные посадочные места в корпусе или крышке подшипника (рис. 13, г).

Лабиринтные уплотнения работают по типу поршневых колец (рис. 14). Главным уплотняющим элементом в этой конструкции является узкая лабиринтная щель, затрудняющая перетекание масла. Эти уплотнения Надежны в широком диапазоне скоростей, но требуют тщательного изготовления и сборки. Щели этих уплотнений заполняют густой смазкой.

Иногда лабиринты создают при помощи вставных металлических или графитовых колец.

Графитовые кольца быстро изнашиваются, однако они могут работать при температуре 350—400°С и скорости до 60 м/с.

На рис. 15 показана одна из конструкций комбинированного уплотнения.

Уплотнение неподвижных соединений двух цилиндрических поверхностей (типа цилиндр — поршень) осуществляют при помощи специальных резиновых колец, помещаемых в кольцевую канавку на поверхности поршня. При давлении жидкости на уплотнительное кольцо оно сжимается, уплотняя соединение цилиндрических поверхностей. Такие уплотнения неподвижных стыков в горном машиностроении применяют для давления 600—700 кгс/см2.

Газовая смазка.

 В последнее время в машиностроении начали применять опоры скольжения, работающие на газовой смазке. Такие опоры оказались перспективными для роторов и других аналогичных узлов, вращающихся с частотой от долей до сотен тысяч оборотов в минуту. 

Наиболее простым способом создания газового смазочного слоя является подача в подшипник сжатого воздуха. Толщина слоя, исключающего контакт между поверхностями, зависит от давления подаваемого газа, формы и размеров поверхностей и размещения питающих отверстий в подшипнике. 

Подшипники на газовой смазке имеют меньшее сопротивление трению, в результате чего снижается тепловыделение, вследствие уменьшения износа увеличивается срок их службы. Они могут работать в условиях более высоких температур и широком диапазоне скоростей. Особенно хорошие результаты газовая смазка дает при пуске и остановке машины и при повышенных нагрузках на опору, когда в обычных условиях имеет место максимальный износ. 

В горном машиностроении газовая смазка пока не нашла применения, хотя может быть использована в крупных машинах и комплексах (например, в крупных роторных экскаваторах).