改进φ400mm立式轧机轴承密封结构

1.存在的问题

某钢铁股份有限公司高速线材轧机生产线，该生产线共25架轧机，平立交错布置，其中5架中轧机（φ400mm轧机）和6架预精轧机（φ300mm轧机）均为悬臂式结构。由于原设计存在缺陷，因此φ400、φ300mm轧机一直存在进水进脏物问题，特别是φ400mm轧机，因转速较低，迷宫密封设计不合理，故大量冷却水和氧化皮、铁鳞粉末从迷宫密封处进入轧机，不仅严重影响了轧机轴承的使用寿命，而且造成轧机润滑系统严重污染。为此，多年来高线厂曾采取多项措施予以改进，但效果均不明显。进水进脏物严重时，轧机轴承的使用环境非常恶劣，有时不足一周时间，轧机四列轴承便出现严重点蚀或烧损，不得不停产更换轧机。大量的水和脏物进入油库的润滑系统，使润滑油的清洁度等级明显下降，含水量最多时曾达到10%以上。为此，油水分离机需长期运转，滤芯也需要不断清洗和更换，最多每班需更换滤芯十几次，不仅增加了工人的劳动强度，也使车间成本居高不下。

2.改造方案

为解决φ400mm轧机特别是立式轧机进水进脏物问题，首先对立式轧辊箱的密封结构进行了研究，以查找其原因。改进前的密封结构如图6-26a所示，由于迷宫盘的防水边较小，不能挡住从迷宫盘进入的脏水，因而使脏水通过四列轴承上面的骨架密封进入轴承，并顺着摇臂空隙流入润滑系统。所以，为防止脏水进入轧机轴承，需加大迷宫盘的防水边。但由于八字板与摇臂之间的空隙较小，限制了防水边的厚度，只能将八字板抬高，留出加防水盘的空间，并将轧机整体下移，保持轧制线不变。首先从进水进脏物最严重的φ400mm机组第5架立式轧机着手进行改造，如图6-26b所示，具体改造方案如下：

图6-26 φ400mm轧机改造前后的水封结构

a）改造前 b）改造后

1—轧辊 2—迷宫盘 3—双唇密封 4—八字板 5—挡水盘 6—压盖 7—骨架密封 8—四列轴承 9—摇臂 10—四辊轧机辊箱体

1）将轧机整体下移25mm，即将轧机后部用来固定轧机本体的定位板，用碳弧气刨下，从原位垂直上移25mm，找正后重新焊好。

2）将八字板抬高10mm，即在原八字板底部加密封条的位置，加一圈10mm厚的钢板，与八字板均匀焊好后，下面再加上原密封条。

3）将原迷宫盘改为两体组合，即去掉40mm左右一截，并把原防水边一起去掉，重新加工一个防水盘，与改造后的迷宫盘组合一起使用，整体高度加高10mm。(www.xing528.com)

4）由于加高了八字板与摇臂之间的空隙，在调整辊缝时，防水盘可在此空隙游动，不会发生相互摩擦。

5）为防止进水，将迷宫盘高度增加15mm，八字板上固定双唇密封的凸台也加高15mm。

6）将轧辊加长25mm，即只把原来与迷宫盘配合的位置间隙加长25mm，其他尺寸完全不变（用原轧辊轴改造）。改造后轧机整体下移25mm，但轧辊加长25mm，轧辊的相对位置不变，对轧制线无影响。

3.使用效果

改造后的轧机使用过程中未出现任何问题。使用期间曾进行了多次检查，拆下迷宫盘检查四列轴承，其表面非常干净，基本上没有水珠和氧化皮、铁鳞等杂质，效果良好。

通过油库显示，改造前旁路过滤的滤芯平均两三天换1次，改造后平均20天左右换1次，效果明显。通过对含水量的分析，改造前含水量最多在10%以上，改造后含水量降至1%左右，这仅是改造φ400mm机组第5架的效果，如果将其他2架立式轧机同时改造，不仅滤芯的使用周期将大大延长，油品质量也将明显改善。

4.经济效益

轧机改造后，减少了烧轧机轴承次数，相应减少了四列轴承和轧辊轴的消耗，减少了处理事故的时间，每年直接和间接经济效益115万元。

另外，改造前由于进水进脏物现象严重，润滑油消耗明显增加，改造后不仅可节省润滑油费用，而且可明显减少一次性滤芯的消耗，二者合计72万元，改造后每年可创经济效益187万元。