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测试与分析 佘海斌 等·密炼机防尘密封问题的检测技术与有限元分析
进的一种方案，如图 5 和 6，在对应于预紧力位置的
接触面加工一个长缺，使最大接触压力偏移一定角
度，使密封面接触压力更加均衡，润滑油从压力高的
位置流向压力低的位置，使整个密封面的润滑油分布
更加的均匀，这样做的另一个好处是多余的润滑油一
部分存在空心位置，减少了润滑油的用量。同时，在
图 4(a)和 4(c) 中， 我 们看 到 预紧 力 设置 在 靠外 的位
置，靠外的压力大于靠内的压力，这样的好处是，压 图 7 防尘密封的三种类型
力使得润滑油往内流，这就产生粉尘的冲洗作用，提
设计思路来进行改进。例如，在一些轮胎厂，通过改
高防尘密封的效果。在市场上我们看到密炼机防尘密
变加料顺序改善了漏粉漏料的情况。在上顶栓下压的
封装置大致有四种。如图 7，分别是内压式机械密封、
时候，加大润滑油的供应量等。基于这些经验，提出
外压式机械密封、拨叉式液压密封、油缸直通式液压
了下面的两种检测技术。一种是基于密封面前端的压
密封 [3] 。虽然这四种密封各有其优缺点，但是从使用
力检测，另一种是基于密封面的间隙检测。图 8 为防
的寿命和可靠性来说，外压式机械密封是表现最好的，
尘密封装置的检测位置及参数。
这也是对设备维护比较熟悉的企业偏爱于使用外压式
机械密封的原因。
图 8 检测位置及参数
防尘密封前的压力是评价密封环负荷的一个重要
图 5 油缸液压式密封静环上的优化方案
参数。但同时必须指出不能用它作为密封面开启的充
分必要条件。例如，大量黏油可以引起环形间隙内聚
合物的滑动，也可以观察到压力的存在，但是密封环
可以是紧闭的。所以，压力的存在是必要条件，而不
是作为开启行为的充分条件。
通过特殊的传感器系统可以直接确定密封环的打
开量，但是在混炼的最后阶段，随着聚合物混合一致
性的完成，防尘密封负荷作用趋于稳定，细小的间隙
不能被发现，却可以让细小的分散粒子进入。
产品加工的工艺分析告诉我们运行参数的潜在最
优解。在这种情形下一种典型的参数是接触压力，调
节压力可以减小磨损和废弃物流出。通过特殊的传感
图 6 外压式机械密封动环上的优化方案
器系统，防尘密封的工作行为是可以判断的，因此可
5 防尘密封装置问题的检测技术 以实现理想的设置压力。转子漏料的原因一部分来自
在实际工作中，为了防止密炼室内的粉料和胶料 于轴的窜动，通过优化防尘密封装置的设计可以改善
漏出，通常采用优化工艺参数和优化密封装置的两种 漏料、漏粉的情况。
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