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Φ450mm水平軋機軸承密封結構的改進
2013-07-02
張貴春 張寧峰 王和平 李珍鳳
（新余鋼鐵有限責任公司，江西新余 338001）
（新余鋼鐵有限責任公司，江西新余 338001）
摘 要：為了防止氧化鐵皮和冷卻水進入軋機軸承，對高線軋機粗軋機組Φ450mm水平軋機軸承密封結構進行了改進。改進后軋輥承密封結構采用2種密封組合，即徑向間隙迷宮密封和骨架油封，提高了密封效果，使軋機事故減少，成本降低，經濟效益顯著。
關鍵詞：高速線材軋機；軋輥軸承；密封；結構改進
1 概述
新余鋼鐵有限責任公司線材廠高線生產線是1991年從西班牙引進的二手設備，經改造后建成的半連續(xù)式高速線材生產線，1993，1994年對精軋機組采用北京鋼鐵設計研究總院研發(fā)的45°無扭高速線材精軋機組進行了技術改造，成品終軋速度為50m/s，年生產能力達到60萬t以上。Φ450mm和Φ350mm水平粗軋機，轉速較慢，軸承迷宮密封結構設計不合理，熱軋時，軋輥用水冷卻，大量冷卻水和氧化鐵皮粉末從迷宮密封處進入軋機軸承，軋輥軸承潤滑系統(tǒng)嚴重污染，油質惡化，性能衰減，磨損加劇，嚴重影響了軋機軸承的使用壽命。
2 改進方案
為了解決Φ450mm軋機軸承裝置進水進氧化鐵皮等臟物的問題，對軋輥軸承密封結構進行了分析，以查找原因，尋求對策。密封不良是軋輥軸承損壞的一個主要原因，如果外界污物侵入軸承座內，Z先污染的是靠近外側的潤滑脂，使軸承零件表面出現磨損，隨著污物的增加磨損面會逐漸擴大，沿圓周方向形成裂紋并逐漸擴展，Z終使套圈開裂，嚴重時還會報廢軋輥及軸承座等相關部件。
軋輥軸承采用四列圓柱滾子軸承（FC5678220）配裝止推軸承（深溝球軸承6052）。徑向負荷與軸向負荷分別由兩種軸承承擔各自發(fā)揮其特性，軸向間隔小有利于軋材精度的提高，四列圓柱滾子軸承內外圈可分離互換，使軋輥安裝、拆卸方便，內圈與輥頸緊配合，避免產生“爬動”，維修檢查容易。軋輥在裝配時（圖1），防水套（6）與軋輥（1）同時轉動，而內側壓蓋（5）則固定在軸承座（4）上。迷宮式密封裝置為防水套與內側壓蓋間兩次互相鑲嵌成迷宮狀，防水套槽與內側壓蓋突出部分必須有一定的間隙，以免兩者間相碰。軸承油脂潤滑，軋機用的自然冷卻水，經迷宮間隙，沖走軸承內的油脂，并將氧化鐵皮帶入軸承內，造成軸承缺油，Z終出現卡死燒損現象。軸承密封結構不合理，使得密封性能達不到生產要求。
關鍵詞：高速線材軋機；軋輥軸承；密封；結構改進
1 概述
新余鋼鐵有限責任公司線材廠高線生產線是1991年從西班牙引進的二手設備，經改造后建成的半連續(xù)式高速線材生產線，1993，1994年對精軋機組采用北京鋼鐵設計研究總院研發(fā)的45°無扭高速線材精軋機組進行了技術改造，成品終軋速度為50m/s，年生產能力達到60萬t以上。Φ450mm和Φ350mm水平粗軋機，轉速較慢，軸承迷宮密封結構設計不合理，熱軋時，軋輥用水冷卻，大量冷卻水和氧化鐵皮粉末從迷宮密封處進入軋機軸承，軋輥軸承潤滑系統(tǒng)嚴重污染，油質惡化，性能衰減，磨損加劇，嚴重影響了軋機軸承的使用壽命。
2 改進方案
為了解決Φ450mm軋機軸承裝置進水進氧化鐵皮等臟物的問題，對軋輥軸承密封結構進行了分析，以查找原因，尋求對策。密封不良是軋輥軸承損壞的一個主要原因，如果外界污物侵入軸承座內，Z先污染的是靠近外側的潤滑脂，使軸承零件表面出現磨損，隨著污物的增加磨損面會逐漸擴大，沿圓周方向形成裂紋并逐漸擴展，Z終使套圈開裂，嚴重時還會報廢軋輥及軸承座等相關部件。
軋輥軸承采用四列圓柱滾子軸承（FC5678220）配裝止推軸承（深溝球軸承6052）。徑向負荷與軸向負荷分別由兩種軸承承擔各自發(fā)揮其特性，軸向間隔小有利于軋材精度的提高，四列圓柱滾子軸承內外圈可分離互換，使軋輥安裝、拆卸方便，內圈與輥頸緊配合，避免產生“爬動”，維修檢查容易。軋輥在裝配時（圖1），防水套（6）與軋輥（1）同時轉動，而內側壓蓋（5）則固定在軸承座（4）上。迷宮式密封裝置為防水套與內側壓蓋間兩次互相鑲嵌成迷宮狀，防水套槽與內側壓蓋突出部分必須有一定的間隙，以免兩者間相碰。軸承油脂潤滑，軋機用的自然冷卻水，經迷宮間隙，沖走軸承內的油脂，并將氧化鐵皮帶入軸承內，造成軸承缺油，Z終出現卡死燒損現象。軸承密封結構不合理，使得密封性能達不到生產要求。
根據特殊的工況條件，對軋輥軸承采用了2種密封組合，即徑向間隙迷宮密封和骨架油封，改進時（圖2），保留原迷宮式部分結構，即內側壓蓋（5）與防水套（7）的一次鑲嵌，鑲嵌的間隙很小，為1.5mm，并加長防水套的外圓舌邊尺寸進行更有效的防水，J型油封（6）安裝在內側壓蓋內孔與防水套外圓之間，J型油封可以將壓蓋與防水套的間隙完全封住，杜絕或減少了水和氧化鐵皮進入軸承內。J型油封具有耐磨、價格便宜，易安裝等優(yōu)點。
3 使用效果及經濟效益
改進后的軋輥軸承裝置于2003年初陸續(xù)投入使用，六七月份全面在粗中軋機（共14架）上使用后，“燒輥”次數大為降低，有的軋輥到了軋制噸位下線后，解體檢查軋輥軸承使用情況，其表面非常干凈，基本上沒有水珠和氧化鐵皮等雜質，軸承還可繼續(xù)使用。2002年和2003年的8～12月的產量分別為23萬t和26萬t。其“燒輥”情況見表1。
改進后的軋輥軸承裝置于2003年初陸續(xù)投入使用，六七月份全面在粗中軋機（共14架）上使用后，“燒輥”次數大為降低，有的軋輥到了軋制噸位下線后，解體檢查軋輥軸承使用情況，其表面非常干凈，基本上沒有水珠和氧化鐵皮等雜質，軸承還可繼續(xù)使用。2002年和2003年的8～12月的產量分別為23萬t和26萬t。其“燒輥”情況見表1。
改進后的密封結構，安裝簡便快速，密封效果良好，“燒輥”現象大為減少，降低了軸承和軋輥的消耗，減少了處理更換軋輥的時間，提高了軋制生產作業(yè)率。僅減少和節(jié)約軸承消耗，每年的經濟效益在120萬元以上，因減少“燒輥”，減少更換軋輥時間，提高設備有效作業(yè)率，每年可增產3萬t以上。
來源：《江西冶金》2004年06期
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