李誌（zhì）有

（鐵嶺五星油膜橡膠（jiāo）密封研究所）

摘　要：本文介紹了典型（xíng）油膜軸承密封結構的各部分功能及密封原理，分析了DF型多肢密封結構防水能（néng）力的不足，提出了增加防護水封、增加陶瓷環、塗抹防水（shuǐ）密封膠等改善措施及具（jù）體實施（shī）方法（fǎ），通過現場使用驗證，有效地提高了密封結（jié）構的防水能力（lì），延長（zhǎng）了水封的使用壽命，為油膜軸承的（de）正常運行（háng）提供（gòng）了（le）可靠的環境保障。

關鍵詞：油膜（mó）軸承；密封；防水；改善

1、前言（yán）

軋機油膜軸承是軋機的關鍵部件，其充分發揮作用需要（yào）一個良（liáng）好的運行條件。軋機的運行環境十分惡劣，除了要接受大（dà）量冷卻水（shuǐ）的衝刷，還要承受軋製過程中產生的（de）大量氧化鐵皮（pí）等（děng）雜質侵入的危（wēi）險，因（yīn）此，作為保障油膜軸承正常運轉的密封係統格外重要（yào）。

油膜軸承密封係統具有如下雙重（chóng）密封作用：一方麵阻止（zhǐ）油膜軸承內部潤（rùn）滑油的泄漏，保證油（yóu）膜軸承的錐套與襯套之（zhī）間形成連續（xù）不（bú）斷的壓（yā）力（lì）油膜，而不發生直接的金屬接觸，另一方（fāng）麵阻止軋機外（wài）部冷卻水及氧化鐵（tiě）皮（pí）等雜質進入軸承內部破壞其運行環境。密封係（xì）統一旦失（shī）效，輕則漏油進水，造成停（tíng）工停產，重則損壞（huài）油膜軸承（chéng），造成重大經濟損失。因此，我們有必要根據現有的密封（fēng）結構及（jí）失效形式（shì）做出相應的分析和改進，從而提高密封係（xì）統的可靠（kào）性，使油膜軸承更加穩定（dìng）可靠（kào）的運行。

隨著我國現代大型軋機設（shè）備及軋機油膜軸承技術的高速發展，油膜軸承密封技術也逐步進行了改進。當前以（yǐ）美國摩根公司推出的DF型多肢密封結構應用Z為廣泛，這種結構設計為油膜軸承技（jì）術的發展做出了（le）重要貢獻（xiàn）。盡管這種設（shè）計十分優秀，但也不（bú）是盡善盡（jìn）美（měi），尤其應用在使用年限已久的軋機上問題凸顯，漏油進水現象時有發生。

2、典型油膜軸承密封結構

軋機（jī）油膜軸承密封（fēng）結構主要是指軸承座與軋輥輥脖之間的回轉密封，此處（chù）密封既包括動密封，又包括靜密封，是（shì）油膜軸承密封技術的關鍵所在。以（yǐ）DF型多肢密封結構為代表的回轉密封結構如圖1、圖2所示，主要由密封蓋、水封、鋁環和DF密封圈等部分組（zǔ）成。

密封蓋安裝（zhuāng）在軸（zhóu）承座上，水封的法（fǎ）蘭部分安（ān）裝在密封蓋上，水封的唇口部分與旋轉軋輥的端麵貼合，形成一道防水動密封。鋁環平麵側通（tōng）過膠釘貼在軋輥端麵上，內沿抵在DF密封圈封水（shuǐ）唇的根部連同DF密封圈及錐套與軋輥（gǔn）一同旋轉，鋁環與水封及密封蓋（gài）的凹槽形（xíng）成一道迷宮式密封，同時鋁環在旋轉時又能將少量的（de）積水甩向外圓周，從而緩解DF密封（fēng）圈的密封壓（yā）力。DF密封圈是此密封（fēng）結構中的核心部件，其內（nèi）圈的主（zhǔ）唇、副唇與軋輥輥（gǔn）脖（bó）緊密貼（tiē）合並形（xíng）成有吸附作用的負壓腔，同時在腰部鋼（gāng）帶的作用下對其進行徑向定位；DF密封圈在錐套（tào）和鋁環的夾緊作用下對其進（jìn）行軸向定位（wèi）；DF密（mì）封圈的封油唇和封（fēng）水唇分別與密封蓋的內徑接觸形成Z重要的（de）封油防線和封水防線，此外，DF密封圈拋油（yóu）唇的作用在於一方麵阻擋來自錐套和襯套之間的壓力油保護封油唇，另一方麵在旋轉作用下利用其導向麵將油液甩向密封蓋的集油槽。

在軸承座和軋輥之間安裝如上所述的回轉密封組件所形成的多道密封防線，在（zài）軋（zhá）機工作時有效（xiào）地阻止外界冷（lěng）卻水和氧化鐵皮等雜質的入侵，同時又防止油膜（mó）軸承（chéng）內潤滑油的泄漏，為油膜軸承（chéng）的正常運轉提供了一個（gè）可靠的運行條件。

3、DF型多肢密封結構防水能力的不足

作（zuò）為油膜軸承密封結構（gòu）與外界直接接（jiē）觸的道封水防線肩負著直接抵抗（kàng）外界大（dà）量冷（lěng）卻（què）水和氧化鐵皮等雜質入侵的重要任務。從DF型多肢密封結構多年來使用情（qíng）況和自身的結構特點總結和分析，對於水封（fēng）處的防水密（mì）封（fēng）有以下幾點設計不足之處（chù）：

(1)水封唇口與軋輥端麵接觸（chù），在軋輥旋轉時形成動密封，若軋輥端（duān）麵鏽蝕嚴重粗糙不平會（huì）加速（sù）水封唇（chún）口的（de）磨損，導致防水密封（fēng）過早失效；

(2)斷麵為V字形的水封由法蘭固定（dìng）在（zài）軸承（chéng）座（zuò）上，在腰部的回彈作用下保持唇口與軋輥端麵始（shǐ）終（zhōng）接觸，軋機在工作時軋輥在（zài）軋製力的作用下有少量的軸（zhóu）向竄動，會使（shǐ）軋輥（gǔn）一（yī）端的（de）水封唇口受壓而增大摩擦（cā）力（lì），加（jiā）速了水封唇（chún）口（kǒu）的磨損；

(3)由於軋機工作時工作環境比較惡劣，氧化鐵皮和灰塵等雜質比較（jiào）多，當雜質堆積到V形（xíng）水封的底部時會影響腰部的回彈（dàn），從而（ér）導致水封唇口壓力增大而（ér）磨損加速；

(4)固定在（zài）軸承座上（shàng）的密封蓋通過O型密封圈與軸承座實現靜密封，但由於密封蓋（gài）較重，軋機工作時衝擊震動較大，此（cǐ）處密封很容易失效，再加上密封蓋用（yòng）久了鏽蝕嚴重，冷卻水和霧氣會沿螺釘孔和配合（hé）麵進入到密封內部。

4、防水能力的改善措施

針對上述DF型多肢（zhī）密封結構防水能（néng）力的不足，本文提出（chū）以下（xià）幾點改進措施。

4.1增加防護水封

為（wéi）了減輕V形水封的（de）密封負擔（dān），在V形水封（fēng）的外側增加（jiā）一組防護水封，相（xiàng）當於多增加一道密封防線，主要用於直接阻擋大量冷（lěng）卻水和氧化鐵皮等雜質對原水封的衝刷、侵襲，同（tóng）時又能減緩密封蓋、軋輥等金（jīn）屬件的鏽蝕。

具體實施方法如圖3所示，將橡膠防護水（shuǐ）封套在密（mì）封蓋上並用鋼（gāng）帶箍緊固定，防（fáng）護水封的唇口（kǒu）搭在軋輥或安裝在（zài）軋輥的過渡件上形成動密封。防護水封可采用整圈結構或大半圈結構，唇口可采用單唇或多唇的形式，唇口可搭接在軋輥軸肩的端（duān）麵或（huò）柱麵上，具體結構視實際工況而定。

4.2增加陶瓷環

為了減緩水封和防（fáng）護水封唇口的磨損速度，在軋輥上安裝一（yī）陶瓷環，如圖3所（suǒ）示（shì）。陶瓷環（huán）是一個金屬的法蘭，在（zài）與水封唇口的貼合位置噴塗陶瓷層，由於陶瓷層具有（yǒu）耐磨、耐（nài）腐（fǔ）蝕的特點，同時表麵又光（guāng）滑，對與之接觸（chù）摩擦的橡膠唇口有很好的保（bǎo）護作用。

陶瓷環通過螺釘安裝（zhuāng）在軋輥上，斷麵形狀可根據實際需要靈活設計。陶瓷環也可鑲嵌在軋輥內，以確（què）保V形水封有足（zú）夠的安裝空間，又有利於陶瓷環的徑向定位。

4.3塗抹防（fáng）水密封膠（jiāo）

軋機運行環境比較苛刻，安裝在軸承座上的（de）密封蓋鏽蝕以（yǐ）後容易引起靜密封失效，為了確保（bǎo）密封蓋與軸承座之間密（mì）封的可靠性，安裝密封蓋時除了使用O型密封圈，還應在密封蓋與軸承座之間塗抹防水密封膠，安裝固定螺釘時，也帶密（mì）封膠安裝，這樣可（kě）以有效地阻止冷卻水進入安裝孔及縫隙，增強對密封蓋的防護能力（lì）。同樣，在安裝陶瓷環時，也應塗抹防（fáng）水密封（fēng）膠，以防止冷（lěng）卻水沿縫隙進入到密封結構的內部。

5、實施效果

通過在國（guó）內多家鋼企（qǐ）對以（yǐ）上改善（shàn）措施的實施，充分驗證了改善措施的顯著（zhe）效（xiào）果。油膜軸（zhóu）承（chéng）的進水量大大減少，潤滑（huá）油的乳化程（chéng）度顯著降低，油質狀況（kuàng）良好（hǎo），油耗降低（dī），平均每（měi）年每條生產線節省油脂（zhī）費用10萬（wàn）元以上，同時水封的使用（yòng）壽命大大提高，由原（yuán）來的3個月提高到6個月（yuè）以上，平均每（měi）年每條（tiáo）生產線節省備件費用10萬元以（yǐ）上，既節約了煉鋼成（chéng）本，又減輕了勞動負擔，經濟效益十分可（kě）觀，改進技術值得全麵推（tuī）廣（guǎng）。

6、結語

影響軋機油膜軸承漏油進水問（wèn）題的因素有很多，本文（wén）所（suǒ）述（shù）的技改措施在密封結構外圍防（fáng）水問題（tí）上有的（de）放矢，並取得（dé）了顯著效果。油膜軸（zhóu）承密封問題是一個比較複雜的係統（tǒng）問題，在長期的理論研究和（hé）生產實踐中還需要不斷的分析、總結和改進，使油膜軸承密封技術不斷提高。

來源：《冶金設備》 2020年第4期（qī）