摘　要：對高線小型軋機高（gāo）速油膜軸承用密封——雙唇密封件在鋼廠的應用方麵（miàn）的基本狀（zhuàng）況作了介紹，並就雙唇密封件的（de）結（jié）構及（jí）原理（lǐ）作了簡單的（de）闡述和分析。
　　關鍵詞：雙唇密封；油（yóu）膜軸承
　　據統計，2002年我國高線產量達到2290萬t（全國鋼產量為118億t），占（zhàn）我國鋼產量的（de）12%以（yǐ）上。2003年接近25000萬t，鋼產（chǎn）量將突破2億（yì）t，線材占我國鋼產（chǎn）量的12%左（zuǒ）右。我國現有高線裝備60條以上，數量居世界首位，已成為世界Z大的高線群體，並且數量還在增長，新的高水平的裝備還在不斷地出現。
　　高速線材軋機（jī）是鋼（gāng）鐵行業的重要裝備，其核心部位油膜軸承（chéng）所采用的雙唇密封件唇口線速度高達80～90m/s。雙唇密封件因材質、結構尺寸等方麵（miàn）的缺陷，在高速旋轉（zhuǎn）等惡劣工況下連續工作，磨損快、變形大、壽命短。另（lìng）外雙唇密封件失效（xiào）時間的不確定性，增大了設備停機損失，縮短了整機易損件更（gèng）換周期，增大了其它易（yì）損件和潤滑油的消耗量，不（bú）能滿足鋼鐵行業生產需要。廣州機械科學研究院密封研究所從雙（shuāng）唇密封件的結構、安裝和使用方麵做（zuò）了大量的研究工作，針對目（mù）前進口產（chǎn）品存在的問題研製出了適合用戶使用的雙唇（chún）密封件。
　　1　雙唇密封件的基本結（jié）構
　　雙唇密（mì）封件由二個元件構成，其一為橡膠件，起到密封作用（yòng）；其二為（wéi）鋼圈骨架，是由不鏽鋼彈簧片焊接（jiē）而成，起到骨（gǔ）架支持作用，將橡膠件固定在密封保持架上（shàng），保持（chí）橡膠件正常的裝配關係。雙唇密封（fēng）件有（yǒu）兩（liǎng）個密封唇口，即封油唇（chún）和封水唇，橡膠件穀部內側與鋼圈骨架相配合。兩個唇口與軸線方向形成夾角，安（ān）裝在溝槽（cáo）中。兩個唇口在軸向受到兩個（gè）拋油環的壓力，發生變形後與軸線（xiàn）的夾角變大，產生了預緊力，在唇口尖端形成應力峰值，如圖1、2所（suǒ）示。應力峰值是密封件密封性能（néng）的（de）關鍵，過小則密封效果差，甚至失效；過大則密封件磨損大，壽命短。 　　實際使用（yòng）中對鋼圈骨架和橡膠（jiāo）件在尺寸、材質、性能方麵要求十分苛刻，過緊難於裝配，過鬆則產生晃動；材質的剛性、彈性若達不到要求，則在裝配中會產生永久變形；橡膠（jiāo）件的中間段與密封座、鋼圈骨架相配合，過厚則（zé）無法裝配，過薄（báo）則與（yǔ）骨架產（chǎn）生間隙。上述（shù）幾種（zhǒng）情況，都會影響密封件的裝配形狀和密封性能，導致產品失效，軸承漏油、進水，甚至會因鋼圈骨架與密封件配合過鬆，鋼（gāng）圈骨架在（zài）軸（zhóu）向產生滑移，與拋油環相摩擦，導致（zhì）停機事故。
　　2　雙唇密封件的種類
　　根（gēn）據鋼廠實際應用的雙唇（chún）密封件的種類和特點，我們開發出（chū）A類產品和B類（lèi）產品。A類雙唇密封件（jiàn）產品分為兩部分，一部分（fèn）為雙唇橡膠圈（見圖3），另一部分（fèn）為鋼圈（quān）（見（jiàn）圖4），兩部分組合成的（de）產品（見圖5）稱為A類雙唇密封件產品。
　　B類雙唇密（mì）封件產品為有內鑲骨架的雙唇橡膠圈（見圖6）。 　　3　雙唇密封件的基本原理（lǐ）
　　雙唇密封件的密封係統由（yóu）油膜軸承、雙唇密封件、拋油環、密封座、端蓋、O形圈（quān）、鋼圈骨架等近（jìn）20個元（yuán）件（jiàn）組成。油膜軸（zhóu）承和主軸相配合，軸承（chéng）內表麵與主軸有間（jiān）隙（軸承（chéng）間（jiān）隙（xì））。拋（pāo）油環分體式共2件（jiàn）（內拋（pāo）油環和外拋（pāo）油環）安（ān）裝在旋轉主軸上，內、外拋（pāo）油環在安裝時（shí）相互貼緊，內拋油環端麵由主軸的軸肩支承，外拋油環則由隔圈壓緊;雙（shuāng）唇密封件安（ān）裝在密封保持架上，密封保持架與眼睛（jīng）板相固定;兩個密封唇與（yǔ）兩個拋油環的內表麵相接（jiē）觸受到預緊力，產生壓應（yīng）力。眼睛板通過固定螺栓與輥箱麵板連接。平麵密封膠密封眼（yǎn）睛板與輥箱麵板的接（jiē）觸（chù）平麵，O形圈密（mì）封眼睛板與偏心套的接觸部位。油嘴的作用是往油腔中注入油脂，這既減小了（le）橡膠密封的磨損，又進一步增強（qiáng）了密封效果。
　　雙唇密封件的密封對象為軸承間隙（腔體內）的潤滑油及外界的冷卻水、氧化鐵屑和（hé）雜物等。密封件的兩個唇口緊貼拋油環的內側，潤滑油經軸承間隙後呈流趟或噴射狀態到雙唇密封件的封（fēng）油側（cè）即封油唇（基（jī）本無壓力），水等外界物自由流趟到雙唇密封件的（de）封水側即封（fēng）水唇（chún）。軋製過程中，油膜軸承、雙唇型密封、密封（fēng）保持架和眼睛（jīng）板保持靜止狀（zhuàng）態；內、外（wài）拋（pāo）油（yóu）環隨著主軸高速同步旋轉，密封效應來自以下（xià）2個（gè）方麵：
　　（1）密封唇的接（jiē）觸應力，密封唇與拋油環在軸向有壓縮，唇口向內收縮（suō）形成過盈量，唇口（kǒu）邊（biān）緣產生壓應力形成密封帶，進一步阻止潤（rùn）滑油和冷卻水的相互滲透，起到密封作用。
　　（2）密（mì）封（fēng）件（jiàn）封油（yóu）側唇口的甩（shuǎi）油效應，將唇部邊緣的油液高速甩出，使之回到主軸箱，避免在密封件唇部的大量聚積。同樣，封水側唇口的（de）甩（shuǎi）水效應，使水匯（huì）集（jí）到排水係（xì）統，排到外界（jiè），見圖7。 　　4　開發與（yǔ）應用
　　廣州機械（xiè）科學研究院密封研究（jiū）所早在上世紀90年代末就開始高線軋機油膜軸承雙（shuāng）唇密封的（de）研製，為了開發出（chū）材料配方性能適宜、產品結構優化、模具設計合理、生產工藝性能好（hǎo）、檢測（cè）手段科學的（de）雙唇密封圈，滿足用戶的安裝、使用要求，該所通過（guò）材料配方改良、結（jié）構優化、工藝研究、工況模擬試驗、企業標準製訂等一係列工作來提高產品質（zhì）量和水平，目前，廣州機（jī）械科學研究院密（mì）封研究（jiū）所研製的雙唇（chún）密（mì）封件在國內有代表性的高（gāo）線（xiàn）小型軋機上（如馬鋼、北（běi）台鋼廠等廠家）已經得到了成功的應用，在產品安裝（zhuāng）和使用上（shàng）已經（jīng）達到進口（kǒu）件的水平，與此同時，該所也在新材（cái）料、新結（jié）構和生產工藝上不斷進行探索和改進。
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