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车用制品技术与应用 卜亚平 等·GK 型密炼机穿轴式转子结合面密封性的分析
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现设计基础上过盈量增加 0.05 mm ；在部分型号上修 后环槽的截面积小约 4 mm ，且 O 型密封圈由圆形被
改转子体木模图，在现设计基础上两端密封段长度各 挤压成三角形，因此 O 型密封圈在改进前受到的压缩
增加 20~30 mm。试验前期采用一对转子一根正常过 变形更严重，且轴套受到 O 型密封圈的反作用力，可
盈量，一根加大过盈量，便于比较。试验后期则两根 以分解为径向和轴向两方向，容易造成轴套变形、外
全部加大过盈量。通过试验，我们收集了两组数据， 退。转子炼胶中，轴套受从密炼室内泄漏胶料的扭矩
一组是正常过盈量下转子漏水情况，一组是加大过盈 和挤压会出现磨损，变形等，O 型密封圈容易受轴套
量情况下转子漏水情况。试验数据表明，转子增加过 的影响，造成 O 型密封圈更易老化失效，密封效果差。
盈量，确实能有效提高结合面密封性，进一步降低结 如图 13(b) 所示，改进后的 O 型密封圈径向分力
合面漏水现象。 由转子体承受，轴向分力则由轴套承受。且因为环形
但技术部门对调整过盈量持谨慎态度。因为设计 槽轴向尺寸比径向尺寸大约 3 mm，比 O 型密封圈直
人员组织人员复验了转子体与转子轴的理论过盈量， 径大约 1.2 mm，O 型密封圈由圆形被挤压成椭圆形，
发现理论过盈量与现行各型号采用的过盈量仅大了 0.2 变形小，因此轴套受到的反作用力较小，O 型密封圈
mm 左右，担心进一步加大过盈量，因转子体材料成 不受轴套的影响，转子炼胶过程中不容易外退，密封
分波动引起转子体胀裂等潜在风险也会相应增大。 效果较改进前好。
另一方面，转子体原机加工工艺中考虑到转子中
间水道段不能珩磨，容易损伤珩磨头等因素，因此该
段设计的过盈量比两端密封段的过盈量小 0.25 mm。
后来我们不断开展试验，调整机加工工艺，要求操作
员在珩磨作业中时刻关注珩磨头的轴向位移量。我们
将中间水道段的过盈量调整到仅比两端密封段过盈量
小 0.05~0.1 mm，进一步提高转子体与转子轴两者整
体的结合压力，提高转子能传递的扭矩，减少转子炼 1— 转子体 ； 2—O 型封圈 ； 3— 轴套 ； 4— 定位销 ； 5— 转子轴
胶时结合面漏水的发生几率。 图 13 O 型密封圈安装位置改进前后示意图
5.3 转子定位销 但改进后的环形槽也存在一些不足之处，一是在
考虑到客户的炼胶工艺在不断调整改进，胶料硬 转子体结合面处加工环形槽，相应地减小了结合长度；
度越来越硬，转子的工况条件较十年前更恶劣，因此 二是如果转子体环槽部位如果存在铸造缺陷，不便于
一方面调整了转子定位销直径尺寸，新定位销较原来 处置。
的的直径尺寸加大 12 mm，提高定位销抗剪切变形能
力 ；另一方面也对转子与定位销的配合进行了调整， 6 改进效果
不断开展试验，提高转子体销孔表面粗糙度和定位销 通过更换珩磨片、规范珩磨作业、提高转子体内
外表面粗糙度。分别试验了镗床及钻床加工，镗、钻、 孔粗糙度、加大转子过盈量、修改转子体架子口工艺、
铰孔工艺以及销轴精车、外圆磨工艺，两者从过渡配 使用新的穿轴工装等措施后，穿轴式转子结合面的密
合，调整到零间隙，最终调整至小过盈配合甚至更大 封性已经大为改观，达到了预期效果，减少了转子漏
更合适的过盈量。 水现象，减少了质量隐患，投诉及维修也随之减少，
5.4 O 型密封圈安装槽更改 客户满意度相应提高。后续改进主要是加强质量控制
O 型密封圈是穿轴式转子结合面防止漏水的最后 和工艺优化，同时从加大转子体过盈量和增加转子体
一道防护措施，O 型密封圈安装在穿轴式转子结合面 结合长度两方面继续开展试验。
的根部，由轴套压紧。 另一方面，我们考虑到增加转子体结合长度，需
如图 13(a) 所示，改进前，轴套加工倒角，O 型 要修改转子木模，同时还需要考虑转子冷却效果，为
密封圈安装在倒角下方。改进后，转子体加工环槽， 避免因此影响产品炼胶工艺和胶料质量，再者增加转
O 型密封圈安装在环槽内。 子过盈量，可能导致转子体裂纹，造成转子棱部表面
通过计算相关尺寸，改进前倒角截面积要比改进 漏水。因此，我们也会循序渐进地调整相关参数，开
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2019 第 45 卷 ·41·
