SKF金属包覆密封:采矿设备高磨蚀环境密封解决方案

admin SKF油封 135

其对密封件的高磨蚀的工况不仅使其承受了极高的磨蚀的机械强度,而且也给其带来了极高的腐蚀的化学强度,对其提出了更为严苛的使用挑战。由矿浆中的硬质的颗粒、强的腐蚀性介质及极端的温度的变化等多种因素使得传统的密封件频频失效,从而给设备的正常工作带来停机、维护的巨大经济损失。通过其特有的复合结构的设计,SKF的金属包覆密封的技术就成为了解决这一难点的关键之处。

一、金属包覆密封的技术原理

借助对“金属骨架+弹性体”的特有的复合结构的巧妙的组合,使外层的金属(如304的不锈钢或碳钢的等)既能起到良好的抗磨损的作用,又能起到良好的耐腐蚀的支撑作用,而内层的填充的材料(如柔性石墨或陶瓷的纤维等)则能很不错的适应了被密封的表面的不平整的状况,从而形成了一个动态的密封的屏障。其特有的工作原理即通过“接触阻隔”与“形变的补偿”使金属的层层承受机械的应力,同时将弹性体在压力下填充其间的微小的间隙,即使轴本身有较大的偏心或振动时也能维持密封的非常好的成效。通过对该设计的应用如矿山的渣浆泵的验证中可抵御0.5mm以上的矿粒的冲刷的结果表明其寿命可较全橡胶密封的提升3倍以上。

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二、采矿场景的适配性设计

针对不同的地矿选矿与尾矿的复杂工况,SKF就为其提供了相应的系列化的便捷的解决方案。通过对矿浆的研磨后对其的输送环节的精心设计,如将金属的包覆密封的搭配高的铬的铸铁的叶轮等都可承受50%-60%的浓度的矿浆的持续的冲刷;同时在酸性较高的(pH值2-4)的矿浆的环境中,对其也可选用2205的双相的不锈钢的骨架与哈氏的合金C276的填充层等都可有效的抵御了硫化物的腐蚀等对其的重的损害。随着200ZJL型渣浆泵的在某金矿的重选车间的应用,经过对该泵的密封后,已使该泵的年维修次数由原来的12次降至3次,更为典型的是该泵的单泵的年节电约1.2万度,充分证明了该泵的密封的有效性,对该泵的生产带来了较大的经济效益。

三、高磨蚀工况的性能突破

通过对其在模拟的5%的0.3mm的矿浆的2000小时的连续的高温、高压的流动腐蚀试验的结果表明: SKF的金属包覆的密封面仅磨损0.2mm,而全橡胶的密封面同期的就磨损达1.5mm,耐磨性大大提高了。其大的核心优势就在于:通过将金属的抗冲击力和弹性的自我补偿的磨损性质巧妙的将两者有机的融合在一起形成了“硬-软”协同的防护体系.。基于对高原矿山(海拔达3500m)的特殊工况的深入的优化设计——将金属的骨架的厚度与弹性体的硬度都充分的合理的调配,将原先的气蚀故障的率从25%降至5%以下。

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四、安装与维护的实践优化

唯有其正确的安装才能真正地发挥出密封的大性能。为此SKF也给出了具体的技术建议:法兰的表面粗糙度控制在Ra3.2μm以内,螺栓的紧固力矩的偏差不超过±5%,从而有效的避免了金属的骨架的变形,确保了机器的正常工作。借助对“分组的串联”3组2台300ZJ的泵的智能的调度的调配使其根据矿液的液位的高低自动的调整了泵的数量并将其与金属包覆的密封的耐磨损的特性相结合,从而实现了全年共节电了80万度,管路的壁厚的年均的磨损量仅0.5mm而普通的钢管的壁厚的年均的磨损量却达到了3mm。

五、行业应用的扩展价值

不仅仅限于传统的采矿行业,SKF的金属包覆的密封技术也已在冶金的轧机、风电的齿轮箱等诸多领域得到了广泛的应用。凭借其特有的模块化设计,我们不仅可以根据客户的具体需求对其进行定制的开发,例如将其高端的316L不锈钢的骨架与无石棉的填充层等,完全符合了FDA的相关标准,对于一些与食物直接接触的设备的使用都具有极大的确保性。依托于将“智能监测+低碳运行”的技术迭代方向延伸至“预测为先、预测为主”的智能化的全生命周期的密封的设计开发制造及其全生命周期的智能监测、智能维修等方面的深入推进,集成了振动传感器对密封的寿命的预测等,结合了永磁同步电机的降低能耗等,推动了工业的密封向更高的可靠性、更低的维护成本等方向的发展。

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借助对材料的科学研发和对结构的巧妙设计,SKF的金属包覆密封就为广大采矿的设备提供了在高的磨蚀环境下都能长期便捷的工作的良好的解决方案。伴随物联网的不断融入和新材料的不断涌现,工业的密封技术也将从单纯的“能耐用就行”的“硬性”突破向“能预测的就能先维的”“全生命周期的全方面的全方面的管理”进阶。


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