1、轧机油膜轴承是轧机的关键(jiàn)部件,其充分发(fā)挥作用需要一个良(liáng)好(hǎo)的(de)运行(háng)条件。轧(zhá)机的(de)运(yùn)行环境十(shí)分恶劣,除了(le)要接受大量冷却水的(de)冲刷(shuā),还要承受轧制过程中(zhōng)产(chǎn)生(shēng)的大量氧化(huà)铁皮等杂质侵入的危险,因此,作(zuò)为保障油膜轴承正常运转的(de)密封系统(tǒng)格外重要。
油(yóu)膜轴承密封系(xì)统具有如下双重(chóng)密封作用:一方面阻(zǔ)止(zhǐ)油膜(mó)轴承内部润滑(huá)油的泄漏,保证(zhèng)油膜轴承的锥(zhuī)套与衬套之间形(xíng)成连续不断的(de)压力油膜,而不发生直接(jiē)的金属接(jiē)触,另一方面(miàn)阻(zǔ)止轧机外部(bù)冷却水及氧(yǎng)化铁皮等杂质进入轴承内部破坏其运行环境。密封系统一旦失效,轻则漏(lòu)油进(jìn)水,造成(chéng)停工停产,重则损坏油膜(mó)轴承,造成重大(dà)经济损失。因此(cǐ),我们有必要根据现有的密封结构及失效形式做出相应(yīng)的(de)分析和改进,从而提高密(mì)封系统的可靠性(xìng),使油膜轴承(chéng)更(gèng)加稳定可靠的运行。
随着我国现(xiàn)代大型(xíng)轧(zhá)机设备及轧机油膜(mó)轴承技术的高(gāo)速发展,油(yóu)膜轴(zhóu)承密(mì)封技术也逐步进行了改进。当(dāng)前(qián)以(yǐ)美国摩根公司推出的DF型多肢(zhī)密封结构应用广泛(fàn),这种结构设计为油膜轴承技术(shù)的发展做出了重要贡献。尽(jìn)管这种设计(jì)十分,但(dàn)也不是尽善尽美,尤其应用(yòng)在使用(yòng)年(nián)限已(yǐ)久(jiǔ)的轧(zhá)机上问题凸显,漏油进水现象时有发(fā)生。
2、典型(xíng)油(yóu)膜轴承密封结构
轧机油膜(mó)轴承密(mì)封结构(gòu)主要是指轴承座(zuò)与(yǔ)轧辊辊脖之间的回转密封,此处密封既包括动密封,又包括静密封,是(shì)油膜轴承密(mì)封技(jì)术的关(guān)键所在(zài)。以 DF型多肢密封结构为代表的回转密封结构如(rú)图1、图2所示,主(zhǔ)要由密封盖、水封、铝环(huán)和DF密(mì)封圈等部分组成(chéng)。
密封盖安装(zhuāng)在轴(zhóu)承座上,水封的法兰部分安装在密封盖上,水封的唇(chún)口部分与(yǔ)旋转轧辊的端面贴合,形成一道防水动密封。铝环平面侧通过胶钉贴在轧辊端面上,内沿抵在DF密封圈封水唇的根(gēn)部连同DF密封(fēng)圈及锥套与(yǔ)轧辊一(yī)同旋转(zhuǎn),铝环与水封及密封盖的凹(āo)槽形成(chéng)一道迷宫式密封(fēng),同(tóng)时铝环(huán)在旋转时又能将少量的积水甩(shuǎi)向(xiàng)外圆(yuán)周,从而缓(huǎn)解DF密封圈的密封压力。DF密封圈(quān)是此密(mì)封结构中的核心(xīn)部件(jiàn),其(qí)内(nèi)圈的主唇、副唇与轧辊(gǔn)辊(gǔn)脖紧(jǐn)密贴(tiē)合并(bìng)形成有吸附作(zuò)用的负压腔,同时在腰部钢带的(de)作用下对其(qí)进行(háng)径向(xiàng)定位;DF密封圈(quān)在锥套和(hé)铝(lǚ)环的夹紧作用下对其进行轴向定(dìng)位;DF密封圈的封油唇和封水唇分(fèn)别与密封盖的内径接(jiē)触(chù)形成重(chóng)要的封油防线和封水防线,此外(wài),DF密封圈抛油唇的作用在于一方面(miàn)阻(zǔ)挡来自(zì)锥套和衬套之(zhī)间的压力油(yóu)保护(hù)封(fēng)油(yóu)唇,另一方面在旋转作用(yòng)下利用其导向(xiàng)面(miàn)将油液甩向(xiàng)密封盖的(de)集油(yóu)槽。
在轴承座和(hé)轧辊之间安(ān)装如上所述的回转密封组件所形成(chéng)的多道(dào)密封(fēng)防线,在轧机工作(zuò)时(shí)有效地阻止外界冷却水和氧化(huà)铁(tiě)皮等杂质的入侵,同时(shí)又防止(zhǐ)油膜轴承内润滑油的泄(xiè)漏,为油膜轴承的正常运转提供了一个可靠的运行条件。
3、DF型多(duō)肢密封结构防水能力的(de)不足
作(zuò)为油膜轴承密封结(jié)构与外界直接接触的(de)道封水防线肩负着(zhe)直接抵抗外界大量冷却水和(hé)氧(yǎng)化铁皮等杂质入侵的(de)重要任务。从DF型(xíng)多肢(zhī)密封结构多年来(lái)使用情况和自身(shēn)的结(jié)构特点总结和(hé)分(fèn)析,对于水(shuǐ)封处的(de)防水密(mì)封有以(yǐ)下几点设(shè)计不(bú)足之处(chù):
(1)水封唇(chún)口(kǒu)与(yǔ)轧辊端(duān)面接触,在轧辊旋转(zhuǎn)时形成动密封,若轧辊端面锈蚀严重(chóng)粗糙(cāo)不平(píng)会加速水(shuǐ)封(fēng)唇口的磨损,导致防水密封过早失效(xiào);
(2)断面(miàn)为V字形的水(shuǐ)封由法(fǎ)兰固定在(zài)轴承座上,在腰部的回(huí)弹作(zuò)用下保持唇口与轧辊端面始终接触,轧机在(zài)工作时轧(zhá)辊在(zài)轧制力的作用下(xià)有少量(liàng)的轴向(xiàng)窜动,会使轧(zhá)辊(gǔn)一端的水封唇口(kǒu)受压而(ér)增大(dà)摩(mó)擦力(lì),加(jiā)速了水封唇口的磨损;
(3)由于轧机工作时工作(zuò)环境比较恶劣,氧(yǎng)化铁皮和灰尘等杂(zá)质比较多,当杂质堆积到V形水封的底(dǐ)部时会影响腰部(bù)的回(huí)弹,从而(ér)导致水封唇口压力增大而磨损(sǔn)加速;
(4)固定在轴(zhóu)承座上的密封盖通过O型密封圈与轴承座(zuò)实(shí)现(xiàn)静密封,但由于密封盖较重(chóng),轧机工(gōng)作(zuò)时冲击(jī)震(zhèn)动较大,此处密封很容(róng)易(yì)失(shī)效,再加上密封(fēng)盖用(yòng)久(jiǔ)了锈(xiù)蚀(shí)严重,冷却(què)水和雾气(qì)会沿螺钉(dìng)孔和配合面进入到密封内部。
4、防水能(néng)力的改善措施
针对上述DF型多肢密封结(jié)构防(fáng)水能力的不(bú)足,本文提出以下(xià)几(jǐ)点改进措施。
4.1增(zēng)加防护水封
为了减轻V形水封(fēng)的(de)密封负(fù)担,在V形水封(fēng)的外侧增加一组防护水(shuǐ)封,相当(dāng)于多(duō)增加一道密封防线,主要用于直接阻挡大量(liàng)冷却水和(hé)氧化铁皮等杂质对原水封(fēng)的冲(chōng)刷、侵(qīn)袭,同时又能减缓密封(fēng)盖、轧(zhá)辊(gǔn)等金属件的锈蚀。
具体(tǐ)实施方法如图3所示(shì),将(jiāng)橡胶防护水封套在(zài)密封盖上并用(yòng)钢带箍紧固定,防护水封(fēng)的唇(chún)口搭在轧辊或安装在轧辊的过渡件上形(xíng)成动密封。防护水封可采用(yòng)整(zhěng)圈结构或大半(bàn)圈结构,唇口可采用单唇或多唇的形式,唇口可搭接在轧辊轴(zhóu)肩的(de)端面或柱面上,具体结构视实际(jì)工况而定(dìng)。
4.2增加(jiā)陶瓷环
为了减缓水封和防(fáng)护(hù)水封(fēng)唇口的磨损速度(dù),在(zài)轧辊上安装一陶瓷环,如图(tú)3所示(shì)。陶瓷环是一(yī)个(gè)金属的法兰,在与水封(fēng)唇口的贴合位置喷涂陶瓷(cí)层,由于陶(táo)瓷(cí)层具有耐磨、耐腐蚀(shí)的特(tè)点(diǎn),同时表面又光滑,对与之接触摩擦的橡(xiàng)胶(jiāo)唇口有很好的保(bǎo)护作用(yòng)。
陶瓷环通(tōng)过螺(luó)钉安装在轧辊上,断(duàn)面(miàn)形状可根据实际需要灵活设计。陶瓷环也可(kě)镶(xiāng)嵌在轧(zhá)辊内,以确保V形(xíng)水(shuǐ)封有足够(gòu)的安装空间,又(yòu)有利于陶瓷环的径向定位。
4.3涂抹防水密(mì)封胶(jiāo)
轧(zhá)机运行环境比较(jiào)苛刻,安装在轴(zhóu)承座上的(de)密封盖锈蚀(shí)以(yǐ)后容易引(yǐn)起静密(mì)封失效,为了(le)确保密封盖与轴(zhóu)承座之(zhī)间密封的(de)可(kě)靠性,安装密封盖时除了使用O型密封圈,还应在密封盖与轴承座(zuò)之(zhī)间涂抹防水(shuǐ)密封胶,安装固定(dìng)螺(luó)钉时,也(yě)带密封胶安装,这样可以有效(xiào)地阻止冷却水(shuǐ)进入安装孔及缝隙,增强对密封盖的防(fáng)护能力。同样(yàng),在安装陶瓷环时,也(yě)应涂抹防水密(mì)封(fēng)胶,以防止冷却水沿缝隙进入到密封结构的内部。
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