第一篇：防止高線摩根精軋機輥箱進水的措施

防止高線摩根精軋機輥箱進水的措施

作者：徐紀成 石向陽

摘要：在分析高線摩根精軋機輥箱密封結構和裝配要求的基礎上，得出輥箱進水原因是雙唇圈的壓緊量和O型圈尺寸不合適，同時提出了輥箱進水的檢查方法和改進措施，改進后效果明顯。

關鍵詞：精軋機；輥箱；密封；潤滑油 前言

高速線材生產過程中，由于受到溫度、壓力、摩擦等影響，冷卻軋輥、導衛的高壓水常會進人精軋機輥箱，導致精軋機稀油站的潤滑油提前乳化變質，如不及時處理，最終可能導致潤滑油產生不可逆轉的變質而引發精軋機設備故障。摩根精軋機輥箱密封的結構及要求

華西鋼鐵有限公司高線廠的精軋機為摩根第5代機型。生產中發現精軋機進水絕大部分是由于輥箱進水造成的，錐箱的進水相對易發現易解決，為此重點對輥箱的進水問題進行分析。

輥箱的密封由動密封和靜密封兩部分組成，動密封見圖1中的雙唇圈，軋輥的高速旋轉及高壓冷卻水易將氧化鐵皮等雜質帶人拋油環與雙唇圈之間，造成雙唇圈磨損。另外，內、外拋油環與雙唇圈之間的壓緊量不當也會導致輥箱進水。靜密封的兩零部件之間是相對靜止的，如果裝配尺寸不當，也會進水。實際生產中，進水往往發生在偏心盤與八字型面板之間。

因此，要防止輥箱進水，最重要的是要對這兩處密封嚴格按裝配技術要求進行控制。

(1)動密封處。雙唇圈在自由狀態下，兩工作唇邊相距17．7mm，內、外拋油環配合裝配使用后，兩者的氧化鉻工作鍍層之間的距離為7.3×2=14．6mm，即雙唇圈裝配在內、外拋油環之間總的壓緊量為3．1mm。如果裝配不合適，同時由于軋輥軸等零件存在制造累積誤差，最終可能會使雙唇圈的單邊壓緊量太少或有一邊根本沒有壓緊量，從而導致輥箱進水。據經驗，雙唇圈壓緊量在內、外拋油環之間平均分配并不是最好。而是當雙唇圈與外拋油環的壓緊量占總壓緊量的60％時較為理想。

(2)靜密封處。主要在于控制好密封件的尺寸。輥箱與錐箱的配合面經過精加工，其精度相對較穩定，且之間涂有密封膠，密封性較好。主要裝配重點在于控制好八字型面板與偏心盤之間的密封問題，此密封處雖在軋鋼時靜止，但調整輥縫時二者有相對運動，因此它們之間必須選擇合適的O型圈。另外，由于偏心盤在軋輥軸高度方向上的位置與八字型面板配合臺階面之間的位置有變化，八字型面板上臺階面的高度尺寸較小，加上有時堆鋼會導致八字型面板變形，所以該部位也較易進水。在裝配時首先要檢查其有無變形，其次要測量好二者之間的配合間隙，選擇合適的。型圈。一般選擇比配合間隙大0．50～0．80mm的O型圈，而且還需注意觀察O型圈與八字型面板的臺階面配合位置是否合適。

3輥箱的進水檢驗

裝配好的輥箱必須經過試水檢驗，確認合格后方可作為合格備件上線使用，檢驗設備見圖2。從進水口注入加有乳化液的水(加入乳化液是為避免輥箱銹蝕)，然后在下面檢查輥箱是否漏水，若有水滲出，則可從下面直接觀察到是雙唇圈進水還是偏心盤或其他部位進水，再根據上述方法進行分析解決，直至漏水檢驗合格為止。

要檢查輥箱在線使用過程中是否進水，首先，可通過勤觀察油站內油箱水位的變化來確定。其次，必須確定是哪架軋機進水，這可利用每天換輥換槽時間，停止精軋機的潤滑供油來檢查。為方便檢查，對精軋機錐箱的各架回油總管進行改造，即在每架回油總管的最低位接上一根較細的金屬軟管，并在出口一端加上閥門，正常運轉時該閥關閉；如需對、油品取樣，也可通過此閥取樣。在停車停油檢查是否進水時，將此閥打開，精軋機的保護罩關閉，打開高壓冷卻水(此時精軋機絕對禁止啟動!)，即可檢查接在每架總回油管上的金屬軟管是否有水流出。

4精軋機進水問題的解決措施

確定進水機架后，解決的方法是：

(1)考慮雙唇圈問題。停車時取下內、外拋油環和雙唇圈，檢查其磨損狀況。如雙唇圈已損壞，直接更換；如雙唇圈完好，則檢查拋油環，觀察其氧化鉻鍍層的磨損痕跡，如果出現內外拋油環磨損量不同，需考慮調整雙唇圈的壓緊量。如外拋油環的磨損量很小或未磨損，則需考慮在偏心盤下面加上合適的偏心盤墊片；如果內拋油環的磨損很小或未磨損，則需修磨偏心盤的厚度。當然，有時可能出現雙唇圈損壞，拋油環單邊磨損，則二者一并解決即可。

(2)考慮偏心盤與八字型面板之間的問題。首先觀察偏心盤、八字型面板是否由于堆鋼等故障發生變形，如有變形，則應更換新備件。其次要觀察偏心盤與八字型面板的配合間隙，如發現間隙太大則應更換大一點的O型圈，因為二者之間經常會發生由于冷卻水的侵蝕而造成二者間的配合間隙變大進而引起該處密封失效的現象。

若以上兩方面均無問題，其他方面也未發現明顯問題，則可將整臺輥箱換下另作離線檢查。

5結語

精軋機進水除由輥箱進水引起外，還可能由’其他部位進水引起，例如：輥箱與錐箱的配合面進水、聯軸器壓蓋處進水、拋油環未壓緊進水、錐箱體上2個導向柱松動滲水、精軋機稀油站的板式換熱器漏水等。但生產中發生精軋機進水的主要原因仍是輥箱進水，通過采用上述措施，進水問題得到了有效控制，由此引起的設備故障停機時間同比下降了50％，為生產提供了有力保障。

(1．江陰華西鋼鐵有限公司高線廠；2．西安航空發動機集團公司機電石化設備廠)

第二篇：高速線材精軋機輥箱進水原因和預防措施

高速線材精軋機輥箱進水原因和預防措施

１． 概述

韶鋼高速線材廠精軋機組采用意大利達涅利（ＤＡＮＩＥＬＩ）公司設計 的頂交 ４５°無扭懸臂輥環式軋機，主要生產 φ５．５ｍｍ～φ２０ｍｍ 的盤圓。精軋機組由 ８ 機架精軋機和 ４ 機架減定徑機組成，每個機架由一臺錐 箱和一臺輥箱構成。在生產過程中，由于密封、軋件溫度、壓力、摩擦等 因素的影響，導致精軋機組輥箱進水，造成精軋機組設備故障。

２． 輥箱軋輥軸密封的結構和原理

５ １ ６ ７ ２ ４ Ａ 迷宮式增壓系統 Ａ 為壓縮空氣系統入口 １．內拋油環 ２．外拋油環 ３．八字型面板 ４．雙唇密封件

５．Ｏ 形圈 ６．偏心套 ７．軋輥軸 圖 １ 精軋機輥箱密封結構圖

軋輥軸密封原理

高速線材廠精軋機組輥箱采用凈化壓縮空氣迷宮密封，其密封結 構見圖 １。內拋油環和外拋油環安裝在旋轉軸上，內、外拋油環在安裝 時相互貼緊，內拋油環端面由軋輥軸的軸肩支承，外拋油環則由輥環壓 緊；雙唇密封件安裝在八字型面板的密封保持架上，密封保持架與八字 型面板相固定；密封唇與內、外拋油環的內表面相接觸受到預緊力，產 生壓應力。在軋制過程中，偏心套及油膜軸承、雙唇密封、密封保持架和 八字型面板保持靜止狀態；內、外拋油環隨著主軸高速同步旋轉。密封 效應主要來自雙唇密封件：一是密封唇的接觸應力，密封唇與拋油環在 軸向有壓縮，唇口向內收縮形成過盈量，唇口邊緣產生壓應力形成密封 帶，阻止潤滑油和冷卻水的相互滲透，起到密封作用；二是密封件封油 側唇口的甩油效應，將唇部邊緣的油液高速甩出，使之回到主軸箱，避 免在密封件唇部大量聚積；同樣，封水側唇口的甩水效應，使水匯集到排 水系統，排到外界。所以雙唇密封件是高速線材精軋機輥箱的關鍵部件。

３． 輥箱進水的原因

３．１ 輥箱的動密封件和靜密封件

（１）動密封件由內拋油環和外拋油環組成。在內拋油環和外拋油環 壓緊時，如果外拋油環與八字型面板之間的間隙太大，軋輥軸高速旋轉 時高壓冷卻水易將氧化鐵皮等雜質帶入拋油環與雙唇密封件之間，造

成雙唇密封件的磨損，導致輥箱進水。另外，內、外拋油環與雙唇密封件 之間的壓緊量不當也會導致輥箱進水。

（２）靜密封件由八字型面板、雙唇密封件、Ο 形密封圈等零部件組 成。雙唇密封件與內外拋油環之間是相對靜止的，如果裝配尺寸不當，輥箱就會進水；實際生產中，如果處理堆鋼時間過長，就會導致八字型 面板變形，破壞輥箱與八字型面板的密封條件，輥箱進水也會發生在偏 心套與八字型面板之間；Ο 型密封圈與八字型面板的臺階面位置配合 不當輥箱也會進水。

３．２ 雙唇密封件的材料性能

雙唇密封件（見圖 ２）的作用一是保證密封軸承腔體內的潤滑油形 成連續不斷的油膜的同時，避免潤滑油的泄漏；二是防止外界的冷卻 水、鐵屑、灰塵等雜質進入軸承腔內污染潤滑油，避免油膜軸承燒壞。

圖 ２ 雙唇密封件簡圖

雙唇密封件膠料的耐油性是影響其密封性能的一個重要因素。當 橡膠與潤滑油接觸時，在高溫下會比干熱空氣下產生更為復雜的物理

和化學變化。高速線材廠精軋機組雙唇密封件唇口線速度高達 １２０ｍ／ｓ，由于高速旋轉導致摩擦升溫，水無法進入到橡膠接觸面，橡膠與外拋油

環形成干摩擦，使密封唇口工作面局部高溫老化，致使雙唇密封件失效 導致輥箱進水。雙唇密封件在使用過程中始終承受外界壓力，隨著使用 時間的增加，唇口形狀會發生變化，無法恢復到原來的尺寸，其與內、外 拋油環的配合間隙增大，導致內泄漏油和外進水事故的發生。

３．３ 壓縮空氣壓力大小

高速線材廠精軋機組輥箱采用凈化壓縮空氣迷宮式密封，用潔凈 的壓縮空氣對雙唇密封件的封水唇邊進行吹掃和冷卻，使唇邊緊緊壓 住外拋油環，確保輥環冷卻水和雜質不進入輥箱。其設定壓力為

０．８ＭＰａ，壓力過大容易損壞雙唇密封件的封水唇，降低了雙唇密封件的 使用壽命；壓力過小既降低了壓縮空氣對雙唇密封件封水唇邊的冷卻 效果，也不能防止輥環冷卻水和外界的雜質進入輥箱。

３．４ 其它原因

輥箱與錐箱的配合面進水、熱電偶壓蓋處進水、拋油環未壓緊進 水、輥箱體面上兩個導向柱松動和固定螺栓的防水墊片損壞滲水、精軋 機組稀油站的板式換熱器漏水等都會導致輥箱進水。

４． 輥箱進水之后產生的危害

輥箱進水造成潤滑油粘度下降，破壞油膜產生機理，油膜軸承的油 膜承載力下降，導致軋輥軸與油膜軸承干摩擦而燒損輥軸，更為嚴重的 是燒損一臺輥箱可能引起連鎖反應，導致其它的輥箱也損壞。

輥箱進水帶入的氧化鐵皮和固體顆粒物使油膜軸承和齒輪得不到 很好的潤滑，輕者縮短油膜軸承的使用壽命或造成齒面粘結，重者可能 使整臺輥箱報廢。

冷卻水和氧化鐵皮從輥箱進入潤滑系統，造成稀油站過濾器堵塞，頻繁更換濾芯；進水嚴重時導致潤滑油乳化。

５． 輥箱進水的預防措施

５．１ 完善輥箱裝配操作規程

將輥箱面板、八字型面板、輥箱與錐箱的結合面的平面度納入安裝 操作規程；對八字型面板的保持架、八字型面板與輥箱面板的結合面等 進行研磨處理和平面度檢測；拋油環安裝前仔細檢查是否有局部變形 或殘留物存在，裝配過程中嚴禁用金屬工具敲打；安裝雙唇密封件時應 注意八字型面板的保持架與雙唇密封件骨架是否松動，然后同時加壓，直至將其安裝到位；嚴禁敲打雙唇密封件的唇邊。

５．２ 改進雙唇密封件的材質和結構參數

（１）雙唇密封件工作時，旋轉的軋輥軸偏心跳動是不可避免的，如果 雙唇密封件相隨性差，雙唇密封件的唇口與內外拋油環之間容易形成 間隙，造成潤滑油泄漏或輥箱進水。因此，雙唇密封件必須要有良好的 耐磨性和回彈性來提高油封的相隨性。

（２）嚴格控制好雙唇密封件的唇口過盈量：過盈量太小，密封性降 低，在工作中容易造成泄漏；過盈量太大，使唇口緊貼在內外拋油環上，唇間的間隙過小，唇口和拋油環之間呈“干接觸”，在高速旋轉下，唇口 和拋油環表面都會迅速升溫，從而加速唇口老化龜裂，甚至損傷密封唇 和內外拋油環上的氧化鉻，使密封失效。因此，選擇適當的雙唇密封件 的唇口過盈量非常重要。

５．３ 提高預警能力

（１）在精軋機組的回油管路上增加監控儀器，用來監測潤滑油的進 水量，更準確地掌握潤滑油的進水情況，及時找到具體的進水機架，有針 對性地對輥箱進水進行處理。

（２）加強對壓縮空氣壓力的控制，確保壓力在 ０．８ＭＰａ～１．０ＭＰａ 范圍之內。

（３）制定嚴格的裝配工藝、裝配清潔要求及備件定期更換制度，加強 對備件的把關和測量，使輥箱進水因素逐步下降。

６． 結語

高速線材廠通過對輥箱進水原因的分析，采取了有效的預防措施，精軋機組輥箱和潤滑系統運行狀況越來越好，大量進水的現象基本能 夠避免，有效地降低了油耗，減少了潤滑油泄漏對環境造成的污染。對 偶爾出現的進水情況，能及時發現并在短時間內處理，大大降低了維護 成本，為生產提供了有力保障，創造了一定的經濟效益。

第三篇：高線精軋機軋輥箱進水問題的原因分析和改進措施

高線精軋機軋輥箱進水問題的原因分析和改進措施

第一線材廠線材作業區域

精軋機組輥箱進水問題是困擾我廠生產順利進行的較為棘手的問題，也是最不好解決的問題之一。要解決此問題，要從密封、滑環、裝配等多方面入手，多管齊下，達到解決問題的目的。

關鍵詞：

高速線材

精軋機

密封

滑環

潤滑油

一、精軋機組輥箱進水的問題提出

我廠線材作業區域的精軋機組是采用摩根5代頂交45°高速無扭線材軋機設備，由于受到溫度、壓力、摩擦等影響，冷卻軋輥、導衛裝置的高壓水常會進入精軋機輥箱，導致精軋機稀油站的潤滑油提前乳化變質，如不及時處理，最終可能導致潤滑油產生不可逆轉的變質而引發精軋機設備故障。精軋機組進水對設備和潤滑油的危害性極大，是目前我區域面臨的幾個比較嚴重的問題之一。首先，精軋機進水后，經過循環系統進入油箱，如果長期存在進水現象而不處理，則會導致水油比例增大，當潤滑油含水量超過規定范圍時，對滾動軸承而言，輕則會減小軸承的使用壽命，重則會導致軸承供油不足，潤滑和散熱不好，最終因為熱膨脹將軸承間隙吃掉，致使軸承報廢；對油膜軸承而言，資料表明，進入潤滑點的油中含水量超過

0．1％ 時，機械磨損急劇增加；超過0．5％ 時，將會破壞潤滑環境，使軸與軸承之間無法形成油膜，軸承溫度瞬間升高，軸與軸承出現抱死現象，出現重大事故。對齒輪而言，如果潤滑油的含水量過高，則無法使齒輪嚙合時產生油膜，使齒輪溫度升高，將齒輪側隙吃掉，并且使齒輪產生退火效應，降低齒輪的強度，近而導致齒輪等零部件的報廢。以上任何一種情況的發生都會產生嚴重的后果，輕則使零部件報廢，重則使整臺設備報廢，直接經濟損失幾十萬元。其次，精軋機輥箱進水造成水與雜質進入油箱中，對潤滑油產生乳化作用，降低了潤滑油的使用壽命；水中的雜質經過過濾器時，雜質會堵塞濾芯，降低了濾芯的使用壽命，增加了生產成本，使經濟效益下降。

二、精軋機組輥箱進水的原因分析

精軋機輥箱進水的原因總體可以分為兩大類：分別是動密封進水和靜密封進水。

（一）動密封處進水 動密封處進水，是精軋機輥箱進水最常見的現象，也是最難解決的問題，究其原因主要主要是雙唇密封圈防水效果不好。

此點又可以 分為以下 4 種情況：

1.雙唇密封圈自身質量不過關，周邊有毛刺或出現卷邊現象。此種 不合格的密封圈安裝后，使用幾天就嚴重變形，無法使用，造成大面 積進水現象。

2.滑環磨損太快，無法長時間使用，更換不及時就會出現進水現象。3 3.雙唇密封防水側的壓縮量過小也會造成輥箱進水。

4.雙唇密封的裝配不當也是造成進水的主要原因。

5.如果偏心套內圓與其止口端面垂直度誤差過大，這個問題會直接 導致雙唇密封圈的雙唇周邊在滑環上壓縮量不均，在輥軸高速旋轉過 程中，雙唇密封圈無法實現密封作用，出現進水現象。

（二）靜密封處進水

靜密封處進水雖然不常發生，但是一旦發生了進水量會很大，造 成嚴重的后果，所以要更加的重視。靜密封處進水主要有以下3種情 況：

1.在裝配過程中，如果輥箱與錐箱結合面厭氧密封膠膠涂抹不均勻 或者兩者之間的螺栓孔及銷孔中漏涂密封膠或密封膠涂抹不均，就會 導致輥箱進水。

2.密封板與偏心套之間雖在軋鋼時靜止，但調整輥縫時二者有相對 運動，因此，如果它們之間的O型圈尺寸不合適或者磨損嚴重也會造 成進水。另外，有時堆鋼會使密封板變形，導致其與偏心套之間有間 4 隙，進而致使該部位進水。

三、精軋機組輥箱進水的解決方案

通過分析，我們對上面提出的動密封和靜密封進水問題已經分析 得比較透徹，現在針對每個問題提出解決法案。

（一）動密封處進水的解決方案

1.雙唇密封自身質量有問題的解決方案 雙唇密封圈自身是否存在質量的問題，首先在于其本身雙唇之間 的尺寸是否達到圖紙要求，如圖 2 所示，6″雙唇密封圈的雙唇間尺 寸為 d=16.6mm；8″雙唇密封圈的雙唇之間尺寸為：d=16mm。其次，是將雙唇密封圈安裝到密封板上后，其雙唇之間尺寸 d 是否有變化？ 如果有變化則說明與其相關的零件尺寸有問題或者雙唇密封圈自身 存在問題。第三，將雙唇密封圈安裝到輥箱上，經過試車后，再拆下 來，檢查雙唇密封圈的雙唇是否能恢復到原始厚度尺寸，通過這一點 可以證明其是否能滿足使用要求。一旦通過以上方法驗證出密封自身 質量有問題，我們必須從進貨渠道入手，更換提供密封的廠家或者要 求廠家進行材料和工藝的改進，嚴把質量關，保證進廠的雙唇密封圈 都是合格產品，從而解決雙唇密封圈自身質量差的問題。2.滑環磨損過快的解決方案 對于滑環磨損過快的問題我們可以通過更改其材質及熱處理要 求來解決，將表面氮化取消，改為表面鍍陶瓷，這樣即可以減少氮化 產生的變形，又可以提高產品的耐磨性能，以達到使用要求。

3.雙唇密封防水側壓縮量過小的解決方案。精軋機輥箱有兩種型號，一種是 6″輥箱，另一種是 8″輥箱，現在我們以 6″輥箱為例提出改進雙唇密封防水側壓縮量的方案。

4.雙唇密封安裝方法不當的解決方案 雙唇密封的安裝不當，同樣可以造成密封失效，致使輥箱進水。首先在將雙唇密封裝到密板內時，密封板必須完全安裝到雙唇密封圈 中的槽中，起到好的支撐作用。其次安裝雙唇密封過程中必須使用工 裝，不允許用手直接進行安裝，防止用手安裝時用力不均，造成支撐 圈變形，導致其無法有效地支撐雙唇密封圈而引起出現進水現象。只 有做到以上兩點，加上工人的精心操作，才能使雙唇密封完好而且不 變形的安裝在密封板上。

5.偏心套內圓與其止口端面垂直度誤差過大的解決方案 偏心套的主要質量問題是內圓與其止口端面直度誤差過大，致使 雙唇密封圈的雙唇周邊在滑環上壓縮量不均，在輥軸高速旋轉過程 中，雙唇密封圈無法實現密封作用，出現進水現象。通過理論計算和 實際的摸索，我們發現，偏心套內圓與其止口端面垂直度誤差如果控 制在 0.1 以內，將不會使雙唇密封變形，在我們的使用要求范圍之內。所以我們在偏心套上機安裝之前，必須進行檢驗，垂直度誤差在 0.1 以內的才可以上機使用，不合格的挑出來進行修磨，無法修磨的直接 報廢，要絕對保證裝配的質量。

（二）靜密封處進水的解決方案 靜密封處進水主要是在輥箱錐箱裝配過程中造成的，所以解決的 最主要辦法就是裝配精心、檢查精心，我們可以通過以下兩個方面著 手解決。1.錐箱輥箱結合面進水的解決方案 從圖 3 中可以看到輥箱和錐箱的合箱面示意圖，在裝配時都要在 結合面上涂“樂泰 515”平面厭氧密封膠，如果出現膠涂的不均勻或 有漏涂的地方，在合箱過程中就會造成輥箱面板與錐箱結合面上有縫 隙進而造成進水。另外輥箱面板與輥箱連接的螺栓孔及銷孔在裝配時也應涂螺紋密封膠，而且必須涂抹均勻，如果漏涂或者涂抹不均就 會造成軋機冷卻水從它們與螺絲孔之間的縫隙內進入輥箱內造成進 水，這樣的問題出現的原因主要是裝配工人防水意識不強或者操作不 精心造成的，所以要根本解決這樣的問題就必須加強對操作工人的培 訓，增強其防水意識和裝配水平，以達到防止由于此種原因造成的進 水事故。

2.密封板與偏心套之間進水解決方案 密封板與偏心套之間靠偏心套上的O型圈保證密封，O型圈的選 用尺寸不當或者磨損嚴重也會造成進水，所以在裝配之前要測量好二 者之間的配合間隙，選擇合適的O型圈,一般選擇比配合間隙大0． 50～ 0．80ram的即可。另外在偏心套使用過一段時間后，也要檢查其上O 型圈的磨損情況，磨損嚴重的及時更換。此外，有時堆鋼會使密封板 變形，導致其與偏心套之間有間隙，進而致使該部位進水，所以每次 有堆鋼事故之后一定要對此處進行檢查，及時發現隱患并解決問題。

四、結束語

通過我們的分析，提出了一些精軋機組輥箱進水的原因及解決方 法，除了上述提到的進水原因以外，精軋機的進水還可以由其他部位 引起，例如聯軸器壓蓋處進水、錐箱體上2個導向柱松動滲水、精軋 機稀油站的板式換熱器進水等。但生產中發生精軋機進水的主要原因仍是由以上討論的幾個方面引起的。通過采用上述措施，一般的進水 問題都可以得到了有效控制，由此引起的設備故障停機時間也由2008 年的30小時/年降到2009年的10小時/年，為生產提供了有力保障。出現問題并不可怕，可怕的是出現了問題而不想辦法解決。通過 我們積極的分析，認真的完善，大膽的實踐，不屑的努力，擺在我們 面前的任何問題都無法阻擋我們前進的腳步。

參考文獻

【1】機械設計手冊第4卷————化學工業出版社——成大先

【2】非標準機械設計手冊————國防工業出版社——岑軍健