本文以齿式破碎机的轴承密封为研究对象，针对齿式破碎机在盾构领域中遇到的轴承密封失效问题，进行深入的分析与研究，并提出改进措施。通过对齿式破碎机的优化和改造，有效提升了破碎机轴承密封能力，可为盾构领域应用齿式破碎机提供参考。

　　1、设备故障现象

　　在某盾构施工项目，施工几十环后，开始出现轴封少量漏浆的情况，漏浆初期只是少量浆液点滴渗漏，现场施工人员采取堵漏措施，将末端密封用橡胶密封环进行封堵，起初效果显著，但随着设备不断运转，泄漏也随之越来越大，直至无法正常运转，施工现场密封失效漏浆情况如图 1 所示。

　　将设备拆除运回破碎机厂家，并对密封进行拆卸分析，将破碎机结构件逐一拆除后，发现破碎机轴承密封完全失效，密封腔与轴套间塞满了从破碎腔挤入的砂石和浆液，如图 2 所示，密封圈已完全挤压变形，被挤压在沟槽中，轴套外圈的磨损比较大，如图 3 所示，呈现凹凸状坑道，坑道的磨损量约 5 mm 左右。3 道密封圈完全挤压变形，未形成有效阻隔密封。

　　2、轴承密封失效分析

　　(1)密封原因。

　　经拆解分析发现，密封材料和轴套材料不匹配，轴套采用普通 45 号钢，拆开后发现磨损较为严重。轴套外部密封腔内采用 3 道耐水解聚氨酯唇形密封，具有优良的耐磨性和强度。压密量工艺设计为 8%，完全满足轴承旋转及静态密封试验，但实际工况需要动态密封，且需要密封介质为含砂石和黏土的泥浆，选取的总压密量不满足含泥浆介质的动态密封要求。在外部承压状态下，密封圈被挤压变形，泥浆残渣中的砂砾和碎石将密封完全压实变形而无法复原，导致密封完全失效，浆液从设备内溢出。

　　(2)油脂原因。

　　在油脂注入量方面，原设计补油泵注入量不足，且存在油脂腔内未充满油脂含有空气的可能性，由于润滑不充分，使得密封油脂没有让密封圈完全膨胀开，没有形成有效阻隔。在油脂注入压力方面，考虑管损不充分，油脂注入压力衰减较大，到末端压力衰减较为明显，由于润滑腔内压力较低，无法与破碎腔内泥浆压力形成压力平衡导致密封失效。

　　(3)结构原因。

　　原设计第一道密封采用高压水水封，中间两道为油脂润滑密封，后端为盘根密封。根据拆解后情况分析，原设计第一道水封黏性较差，介质中含有泥浆成分无法形成有效水封，且施工项目上无法确保 24h不间断提供高压水为其提供轴封水。其次，两道密封原设计理念充满后只需少量补油就能满足使用要求，但从实际情况来看，注油孔位为 2 个，未设计排气孔，腔体内部未完全充满油脂，含空气的可能性较大，导致无法形成有效压力腔。后端盘根磨损较快，无法长期实现保压，后因泄漏更换为橡胶密封进行封堵，但无法满足长期设备运转的需求。

　　总之，在密封方面，初步分析密封材料和轴套材料不 匹配，唇形密封压密量不足，密封变形后导致浆液进入密封腔，造成轴套磨损，浆液从破碎机润滑腔间隙渗出。在油脂方面，油脂泵选型压力和流量较小，未使唇形密封完全膨胀，没有对泥浆形成有效阻隔。在结构方面，前端水封封堵泥浆作用不大，中间密封润滑孔位较少，润滑腔内部存在空气未完全排出的可能性，导致密封失效。后端盘根密封设计作用不大，一旦润滑密封失效，盘根密封只能起到阻挡作用，但无法完全阻隔泥浆的泄漏。

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