1、轧机油膜(mó)轴承(chéng)是轧机的关键部件,其(qí)充分(fèn)发挥作用需要一个(gè)良好的(de)运行条件。轧机的运行环境十分恶劣(liè),除了(le)要接(jiē)受大量冷(lěng)却水(shuǐ)的(de)冲刷,还(hái)要(yào)承受轧制过程中(zhōng)产生的大量氧(yǎng)化铁皮(pí)等(děng)杂(zá)质侵(qīn)入的(de)危险,因此,作为(wéi)保障油膜轴承正常运转的(de)密封系(xì)统(tǒng)格外重要。
油膜(mó)轴承密(mì)封系统具有如下双重(chóng)密封作用:一方(fāng)面阻止油膜轴(zhóu)承内(nèi)部润(rùn)滑(huá)油的(de)泄漏,保证(zhèng)油膜轴承的(de)锥套(tào)与衬套之间形成(chéng)连续(xù)不断的压(yā)力(lì)油膜,而不发生直接的金属接触(chù),另一方面阻止轧机(jī)外部冷却水(shuǐ)及氧(yǎng)化铁皮等杂(zá)质(zhì)进(jìn)入轴(zhóu)承内部破坏其运行环境。密封系统一旦失效,轻则(zé)漏油进水(shuǐ),造成停工停产,重则损坏(huài)油膜轴承(chéng),造成重大经济损失。因此,我们有必(bì)要根(gēn)据现有(yǒu)的密封结构(gòu)及失效(xiào)形式(shì)做出(chū)相应的分析和改(gǎi)进,从而提(tí)高(gāo)密封系统(tǒng)的可靠性,使油膜(mó)轴承更(gèng)加稳定(dìng)可靠的运行。
随着(zhe)我(wǒ)国现代大型轧机设备及轧(zhá)机(jī)油膜轴承技(jì)术的(de)高速发(fā)展,油膜轴承密封技(jì)术也逐(zhú)步进行了改进。当前以(yǐ)美国摩根(gēn)公司推出的DF型多肢密封结构应用广泛(fàn),这种结构设计(jì)为油膜轴承(chéng)技术(shù)的发展做出(chū)了(le)重要贡献(xiàn)。尽管这种设计(jì)十(shí)分(fèn),但也不是尽善尽美,尤其应用在使用年限(xiàn)已久(jiǔ)的(de)轧机上问(wèn)题凸显(xiǎn),漏(lòu)油进水现象时有发生。
2、典型油膜轴承密(mì)封结构
轧(zhá)机油膜轴承密(mì)封结(jié)构主要是指轴承座与轧(zhá)辊(gǔn)辊(gǔn)脖之间的回转(zhuǎn)密封,此处(chù)密封既包括动(dòng)密封,又包括(kuò)静(jìng)密(mì)封,是油膜(mó)轴(zhóu)承密封技术的关键所在。以 DF型多肢密封结构为代(dài)表的回转密封(fēng)结构如图1、图2所示,主要(yào)由密封(fēng)盖(gài)、水封、铝环和(hé)DF密封圈(quān)等部分组成。
密封(fēng)盖安(ān)装在轴(zhóu)承座上,水封的法兰部(bù)分安装在密封盖上,水封的唇口部(bù)分与旋转轧辊(gǔn)的端(duān)面贴合,形成一(yī)道防水动密封(fēng)。铝环平面侧通过(guò)胶钉(dìng)贴在轧辊端面上,内沿抵在DF密封圈(quān)封(fēng)水唇的根部连(lián)同DF密封圈(quān)及锥(zhuī)套(tào)与轧(zhá)辊(gǔn)一同旋转,铝环与水封及密封(fēng)盖的凹(āo)槽(cáo)形成一道迷(mí)宫式密封,同(tóng)时铝环(huán)在旋转时又能将少量的积(jī)水甩向外圆(yuán)周(zhōu),从而缓解(jiě)DF密封圈(quān)的密封压(yā)力。DF密封圈是此密封结构中的(de)核心部件,其(qí)内(nèi)圈的主唇、副唇与轧辊辊脖紧密贴合并形成有吸(xī)附作用的负压腔,同(tóng)时在(zài)腰(yāo)部(bù)钢带的作用下对(duì)其进行径向定位;DF密封圈(quān)在锥套和(hé)铝环(huán)的夹紧作用(yòng)下对其进行轴向定位;DF密封圈的封油唇和封水(shuǐ)唇(chún)分别与(yǔ)密封盖的内径接(jiē)触形成(chéng)重要的封油防线和封水防线,此(cǐ)外,DF密封圈(quān)抛油唇的作用在于一方面阻挡来(lái)自(zì)锥套和衬套之间的压力(lì)油保护封油唇,另一方面在旋转作用(yòng)下利(lì)用其导向面将油液(yè)甩(shuǎi)向密(mì)封盖(gài)的集油槽(cáo)。
在(zài)轴承座和轧(zhá)辊(gǔn)之间安装如上所述的回转(zhuǎn)密封组件所(suǒ)形成的多道密(mì)封防线,在轧机工作时有效地阻(zǔ)止外界冷却水和氧(yǎng)化铁(tiě)皮等杂质的(de)入侵(qīn),同时又防止油膜轴承内润滑油的泄漏,为油膜轴承的正常运(yùn)转提供了一个可靠的运行条件(jiàn)。
3、DF型多肢密封结构(gòu)防水(shuǐ)能(néng)力的不足
作为(wéi)油(yóu)膜轴承密封(fēng)结构(gòu)与外界直(zhí)接接触(chù)的道(dào)封水(shuǐ)防线肩(jiān)负着直接抵抗外(wài)界大量冷却水和氧化铁皮(pí)等杂质入侵的重要任务。从DF型多(duō)肢密封结构多(duō)年来使(shǐ)用情况和自身的(de)结构(gòu)特点总结和分(fèn)析,对于水封处的(de)防水密封有以下几点(diǎn)设计不足之处:
(1)水封(fēng)唇口与轧辊端面接触,在轧辊(gǔn)旋转时形成动(dòng)密封(fēng),若轧辊端面(miàn)锈蚀严重粗糙不平会加速水封(fēng)唇口的磨损,导致防水密封过早失效;
(2)断面为V字形的水(shuǐ)封由法兰固定(dìng)在轴承座上(shàng),在腰部的回弹作用下保持唇口与轧辊(gǔn)端面(miàn)始终接触,轧机(jī)在工作时轧辊在轧制力的作用下有少量的轴向窜(cuàn)动(dòng),会使轧辊一端的(de)水封唇口(kǒu)受压而增(zēng)大摩擦力,加速(sù)了水封唇(chún)口的(de)磨损;
(3)由于轧机工作时工作环境比较恶(è)劣,氧化(huà)铁皮和灰尘等杂质比较多,当杂质堆积到V形水(shuǐ)封(fēng)的底部时会影响腰部的回弹,从而导致水(shuǐ)封(fēng)唇口压力增大而磨(mó)损加速(sù);
(4)固定在轴承(chéng)座上的密封盖通过O型密(mì)封圈与轴承(chéng)座实现静密封,但由于密封(fēng)盖(gài)较(jiào)重,轧机(jī)工作时冲击震动(dòng)较大,此处密封很容易(yì)失(shī)效,再加(jiā)上密(mì)封盖用久了锈蚀严重,冷却水和雾(wù)气会(huì)沿螺钉孔和(hé)配(pèi)合面进入到(dào)密封内部。
4、防水(shuǐ)能力的改善(shàn)措(cuò)施
针对上述DF型多(duō)肢密封结构防水能力的不(bú)足,本文提出以下几点改进措施。
4.1增加防(fáng)护水封
为了减轻V形水封的密(mì)封负(fù)担,在(zài)V形水封的外侧增加一组防护(hù)水封,相当于多增加一道密封防线,主要用于直接阻挡大量冷却水(shuǐ)和(hé)氧化铁皮等杂质对原水封的冲刷、侵袭,同(tóng)时又能(néng)减(jiǎn)缓(huǎn)密封(fēng)盖、轧辊等金属件的锈(xiù)蚀。
具体实施方法(fǎ)如(rú)图3所示(shì),将橡胶防护水封套在密封盖上并用钢带(dài)箍(gū)紧固(gù)定,防护水封的唇口搭在(zài)轧辊或安装在轧辊的过(guò)渡件上形(xíng)成动(dòng)密封(fēng)。防护水封(fēng)可(kě)采用(yòng)整圈结构或大半圈结构,唇口可采用(yòng)单唇或多唇的形式,唇口可搭接在轧辊(gǔn)轴肩(jiān)的端面或柱面上(shàng),具体结构视实际工(gōng)况(kuàng)而定(dìng)。
4.2增加陶瓷环(huán)
为(wéi)了减缓水封(fēng)和防护水封唇口的磨损速度,在(zài)轧辊上安装(zhuāng)一陶瓷(cí)环,如图3所示。陶瓷环(huán)是一个金属的法兰,在与水封唇口的贴合位置喷(pēn)涂陶瓷层(céng),由于陶瓷层(céng)具有耐(nài)磨、耐腐蚀的特(tè)点,同时表面又光滑,对与之(zhī)接触(chù)摩擦(cā)的橡胶唇口(kǒu)有很(hěn)好(hǎo)的保护作用。
陶瓷环通过螺钉安装在轧辊上,断面形(xíng)状可根(gēn)据实际需要灵活(huó)设计。陶瓷环也(yě)可镶(xiāng)嵌(qiàn)在轧(zhá)辊内,以(yǐ)确保V形水(shuǐ)封有足够的安装(zhuāng)空间,又有利于陶瓷环的(de)径向定位。
4.3涂抹防水密(mì)封胶
轧机运(yùn)行(háng)环境比较苛刻,安(ān)装在轴承座上的密封盖锈蚀(shí)以后容易引起静密封失效,为了确保密(mì)封盖与轴承座之间密封的可靠性,安(ān)装密封盖时除了使用O型密封圈(quān),还应在密封盖与轴承座之间涂抹防水密封胶,安装固定螺钉时,也(yě)带密封胶安(ān)装,这(zhè)样可以有效地(dì)阻止冷却水进入安(ān)装孔及缝隙,增(zēng)强对密封盖的防护能力。同样(yàng),在安装陶(táo)瓷环时,也(yě)应涂抹防(fáng)水密(mì)封(fēng)胶,以防止冷却水沿缝隙进入到密(mì)封结构的内部。
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