油膜轴承密封系统改造
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摘 要：热连轧机组在带负荷工作时，较大的轴向力作用于轧辊和轴承座各个零部件，造成轴向窜动过大，现有的密封装置无法满足实际的需要，经常发生漏油、进水等现象，新的ACS密封系统解决了进水、漏油等问题，确保轧机油膜轴承正常的工作。
中图分类号：TG334.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0073-02
油膜轴承的的正常运行，离不开良好的密封。轧机使用的油膜轴承工作环境较差，尤其是热轧，大量的冷却液及氧化铁皮等杂质时刻有进入油膜轴承的危险，污染油品，造成油品乳化，或造成油品稀释，不能形成良好的油膜，时刻有烧轴承的可能，都会造成重大的经济损失。
目前，我国各大钢铁公司所使用的油膜轴承密封系统大多是80年代设计的产品。因其主要密封是多个密封唇口，所以称为多肢密封，也称为DF。（如图1所示）
近年来，由于冶金行业的快速发展，各类轧机不断增加，轧机油膜轴承的应用也愈加广泛，现代轧机朝着重载、高速、连续、自动、智能等方向发展。对油膜轴承密封系统的要求也越来越高。密封系统随之出现的问题也越来越多，漏油和进水就是困扰各大钢铁公司的老大难问题，密封系统的优化改良已经刻不容迟。
首先，我们根据各钢铁公司磨辊间发现的问题及与各钢铁公司技术人员的大量沟通交流，做了以下几点优化（见图2）。
优化1：去掉铝环，其具体原因如下。
图1是传统的油膜轴承DF密封结构示意图，DF处于理想的工作位置及工作状态，封水唇口与封油唇口的背面与密封盖凸起的距离几乎相等。
正常情况，铝环与锥套夹紧DF，与轧辊相对静止，与轴承座相对运动，有时由于零部件发生磨损而造成封闭尺寸链变化或装配不当或未锁紧，铝环卡在密封盖或水封上，造成铝环与轧辊发生相对运动（旋转）。胶钉与轧辊发生严重相对旋转，所以新的密封结构考虑有铝环替代物。
DF密封严重变形，究其变形原因，锥套与铝环将DF夹得太紧，造成橡胶产品根部受力较大。长期受力，橡胶发生永久塑性变形，封油唇口与封水唇口向内侧弯曲，影响两个唇口与密封盖陶瓷环的接触过盈量，也就是改变了两个唇口与密封盖陶瓷环的接触力，造成漏油或进水。
综上所述各个原因，决定ACS密封系统铝环不再出现，还节约了铝环的消耗，节约了资金。
优化2：去掉密封盖陶瓷环中间凸起。
图1是传统的油膜轴承DF密封结构示意图，DF处于理想的工作位置及工作状态，封水唇口与封油唇口的背面与密封盖凸起的距离几乎相等。
正常情况下，铝环与锥套夹紧DF，与轧辊相对静止，与轴承座相对运动（也就是与密封盖相对旋转），但有时由于零部件发生磨损而造成封闭尺寸链变化，或装配不当，或轴向窜动较大。DF密封不能处于理想工作状态，有时DF的封水唇口与密封盖凸起发生严重磨损，有时DF的封水唇口与密封盖凸起发生严重磨损，有时DF的钢带与密封盖凸起发生严重磨损（见图3、图4）。
在新型ACS密封系统中不再存在密封盖凸起，避免以上情况发生。
优化3：增加了密封唇口数量。
如图5所示：在密封盖的外侧加了一道防护水封，新型的ACS密封装置防护水封把整个密封盖沉孔全包住，能够有效的防止密封端盖及其螺栓沉孔部位过早锈蚀。防护水封还能挡住大量的冷却液，也能挡住大量的氧化铁皮进入冷却系统及液压油品系统，防止冷却液对油品的污染及稀释，也防止杂质进入锥套与衬套之间，造成巴氏合金的脱落。
增加了两个对顶唇口（如图5），如此两个唇口，即便是发生了轴向窜动，也会互相产生作用力，两个唇口各自顶着接触面，起到良好的密封作用。
封油唇口及封水唇口彻底颠覆了原来的设计理念，采用与密封主体是可拆卸的形式，当唇口磨损达到一定的使用寿命时，可以将其拆下来直接更换唇口。另外唇口把材质改为氢化丁晴，其耐磨性及抗撕裂性大大提高。该产品已经在宝钢不锈1780热轧线，本钢2300热轧线使用，取得了良好的密封效果。
以下几个图片是现场拆辊图片：
观察图6：ACS密封与轧辊辊脖子接触部位光亮如新，轧辊辊脖子上涂的黄油略微粘在了ACS密封上一些，没有被水及油品冲过的痕迹。说明ACS密封与轧辊辊脖子接触一侧既没进水也没漏油。
综上所述新型的ACS密封系统既能弥补DF密封系统的不足，并能保证油膜轴承更好的运转。
结合装配图中的封油唇口及封水唇口，再看上面这张照片：ACS密封封油唇口及封水唇口都略带黄油。都没有被水及油品冲过的痕迹。说明ACS密封与密封盖接触部位既没进水，也没漏油（见图7）。
我们再仔细观察密封盖：看上面照片，在密封盖封油侧陶瓷环部位，清晰的留下了ACS密封封油唇口与密封盖陶瓷环相对旋转的痕迹，留下薄薄的一层黄油。我们再看上面照片在密封盖封水侧陶瓷环部位，清晰的留下了ACS密封封水唇口与密封盖陶瓷环相对旋转的痕迹，也留下薄薄的一层黄油。在密封盖上的封油唇口和封水唇口接触部位的中间，是厚度比较高的黄油，都没有被冲洗的痕迹，更没有与水接触稀释发白的情况，也说明了该处既没进水也没漏油。
实际试用状况说明全新的ACS密封系统不仅能克服DF密封系统在使用中出现的问题，而且完全能满足现代轧机的工作需要。
通过上述的实际应用结果，完全能说明新的ACS密封系统能更好的适应了轧机轧钢现场需要，解决了现场漏油、进水的状况。
参考文献
[1] 郭溪泉.轧机油膜轴承工作原理[J].太原科技大学学报，2013（增刊）.