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軋機(jī)密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

2012-10-18

作者：徐利騫
（通鋼股份公司高速線材廠）
　　摘　要：針對軋機(jī)密封存在的缺陷，通過采用氣密封、增設(shè)擋水密封、改換密封材質(zhì)等，對其進(jìn)行了改進(jìn)，降低了潤滑油含水量，減少了軋機(jī)的損壞，效果顯著。
　　關(guān)鍵詞：軋機(jī)；密封結(jié)構(gòu)；改進(jìn)
　　通鋼高速線材廠于1991年建成投產(chǎn)，是全國條國產(chǎn)高速線材生產(chǎn)線。其中中軋、預(yù)精軋為懸臂式軋機(jī)。軋機(jī)調(diào)整形式采用軋輥軸向固定、徑向調(diào)整。自生產(chǎn)線投產(chǎn)以來，中軋和預(yù)精軋機(jī)的密封缺陷相繼暴露，僅1996年10月至1997年10月就有三次因軋機(jī)進(jìn)水造成停產(chǎn)。潤滑油的含水量長期保持在20%~30%，有時達(dá)60%，造成中軋、預(yù)精軋機(jī)及減速機(jī)頻繁損壞，潤滑油放水時使大量潤滑油流失，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為此，我們對軋機(jī)密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。
　　一、原因分析
　　經(jīng)過分析，認(rèn)為中軋、預(yù)精軋機(jī)進(jìn)水主要有以下幾個方面的原因。
　　1、原設(shè)計密封結(jié)構(gòu)不合理
　　由于軋機(jī)調(diào)整方式為軸向定位、經(jīng)向調(diào)整，所以軋輥軸端密封采用端面密封結(jié)構(gòu)。由于軋機(jī)軸竄量大，以及內(nèi)、外擋環(huán)位置變化及密封磨損等原因，使密封間隙變大，冷卻軋機(jī)的高壓水夾雜著氧化鐵皮進(jìn)入軋機(jī)內(nèi)部，有時直接作用在軸承上，造成軋機(jī)頻繁燒軸承。
　　2、原設(shè)計軋機(jī)密封材料性能差
　　該材料為橡膠一Ⅱ，雖然彈性和抗老化性能較好，但耐磨及耐高溫性能較差，使用壽命僅為3天，而軋輥更換周期為8天，密封損壞后無法更換。
　　3、密封調(diào)整更換困難
　　每次更換密封都需卸下軋輥。如果軋機(jī)進(jìn)水，則需在內(nèi)、外擋環(huán)下加調(diào)整墊片，重調(diào)密封間隙。
　　4、冷卻水嘴設(shè)置不當(dāng)
　　此時，高壓冷卻水會直接噴射到密封上，造成軋機(jī)進(jìn)水。
　　二、改進(jìn)方案
　　通過以上分析，我們對密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下的改進(jìn)。
　　1．改進(jìn)軋機(jī)密封結(jié)構(gòu)
　　參照國內(nèi)外軋輥密封結(jié)構(gòu)并結(jié)合我廠實際設(shè)計了軋輥軸端氣密封結(jié)構(gòu)（見圖1）。

圖1 改進(jìn)后軋機(jī)密封結(jié)構(gòu)示意圖
　　密封圈為雙唇組合式密封。雙唇可增加密封的“道次”，減少外部高壓水對密封唇邊的壓力，防止冷卻水直接進(jìn)入軋機(jī)。在雙唇密封內(nèi)側(cè)增設(shè)一道支撐，材質(zhì)采用聚四氟乙烯加石碳的復(fù)合材質(zhì)，以增加橡膠密封唇邊的強(qiáng)度，減少軋輥軸竄動對密封唇口的磨損。
　　2、采用氣密封結(jié)構(gòu)
　　在軋機(jī)密封板上設(shè)置氣道，將高壓空氣引到雙唇密封中間，使雙唇密封間及其與外擋環(huán)間形成一個“高壓”區(qū)，使軋機(jī)內(nèi)部與冷卻水隔離。當(dāng)軋機(jī)出現(xiàn)軸向竄動密封間隙增大時，氣密封起隔離作用。
　　3、增設(shè)擋水密封
　　以防高壓冷卻水直接作用到雙唇密封上，也可補(bǔ)償軋輥軸軸向間隔。它既能使外擋環(huán)與雙唇密封間形成一個密封腔，使高壓氣體不至于外泄太快，又便于更換。它采用橡膠，有較好的彈性，不卸輥即可更換，非常方便。
　　4、改進(jìn)密封材質(zhì)
　　原密封采用橡膠一Ⅱ，改進(jìn)后采用氟橡膠，提高了耐磨和耐高溫性能。
　　此外，還改進(jìn)了裝配方法。內(nèi)、外擋環(huán)的調(diào)整間隙是保證軋輥軸密封的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在密封調(diào)整間隙過程中，我們一方面減少墊片的數(shù)量，另一方面采用膠粘技術(shù)固定內(nèi)、外擋環(huán)的位置，以減少墊片的磨損，防止密封的損壞。
　　三、實施效果
　　改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的軋機(jī)1998年4月投入使用后，稀油站潤滑油含水量由20％降低到3％以下，取得了較好的效果。軋機(jī)的潤滑條件大大改善，軋機(jī)及減速機(jī)損壞明顯減少，保證了生產(chǎn)順利進(jìn)行。潤滑油消耗大幅度降低，僅此一項每年就可節(jié)油30t，價值27萬元。
來源：《中國設(shè)備工程》2004年第09期