改进φ150mm水平轧机轴承密封结构

1.概述

某公司高线生产线成品终轧速度为50m/s，年生产能力达到60万t以上。φ450mm和φ350mm水平粗轧机转速较慢，轴承迷宫密封结构设计不合理，热轧时，轧辊用水冷却，大量冷却水和氧化皮、铁鳞粉末从迷宫密封处进入轧机轴承，轧辊轴承润滑系统严重污染，油质恶化，性能衰减，磨损加剧，严重影响了轧机轴承的使用寿命。

2.改进方案

为了解决φ450mm轧机轴承装置进水进氧化皮、铁鳞等脏物的问题，对轧辊轴承密封结构进行了分析，以查找原因，寻求对策。密封不良是轧辊轴承损坏的一个主要原因，如果外界污物侵入轴承座内，最先污染的是靠近外侧的润滑脂，使轴承零件表面出现磨损，随着污物的增加，磨损面会逐渐扩大，沿圆周方向形成裂纹并逐渐扩展，最终使套圈开裂，严重时还会报废轧辊及轴承座等相关部件。轧辊轴承采用四列圆柱滚子轴承（FC5678220）配装推力轴承（深沟球轴承6052），径向负荷与轴向负荷分别由两种轴承承担，各自发挥其特性。轴向间隔小有利于轧材精度的提高，四列圆柱滚子轴承内外圈可分离互换，使轧辊安装、拆卸方便，内圈与辊颈紧配合，避免产生“爬动”，维修检查容易。轧辊在装配时（图6-27），防水套6与轧辊1同时转动，而内侧压盖5则固定在轴承座4上。迷宫式密封装置为防水套与内侧压盖间两次互相镶嵌成迷宫状，防水套槽与内侧压盖突出部分必须有一定的间隙，以免两者间相碰。轴承采用的是油脂润滑，轧机用的自然冷却水，经迷宫间隙，冲走轴承内的油脂，并将氧化铁皮带入轴承内，造成轴承缺油，最终出现卡死烧损现象。轴承密封结构不合理，使得密封性能达不到生产要求。

图6-27 改造前轧辊轴承密封结构

1—轧辊 2—轴承6052 3—轴承FC5678220 4—轴承座 5—压盖6—防水套

根据特殊的工况条件，对轧辊轴承采用了两种密封组合的方式，即顶隙迷宫密封和骨架油封。改进时（图6-28），保留原迷宫式部分结构，即内侧压盖5与防水套7的一次镶嵌，镶嵌的间隙很小，为1.5mm，并加长防水套的外圆舌边尺寸进行更有效的防水，J型油封6安装在内侧压盖内孔与防水套外圆之间，J型油封可以将压盖与防水套的间隙完全封住，杜绝或减少了水和氧化皮、铁鳞进入轴承内。J型油封具有耐磨、价格便宜、易安装等优点。(www.xing528.com)

3.使用效果及经济效益

改进后的轧辊轴承装置投入使用后，“烧辊”次数大为降低，有的轧辊到了轧制吨位下线后，解体检查轧辊轴承使用情况，其表面非常干净，基本上没有水珠和氧化皮、铁鳞等杂质，轴承还可继续使用。

改进后的密封结构，安装简便快速，密封效果良好，“烧辊”现象大为减少，降低了轴承和轧辊的消耗，减少了处理更换轧辊的时间，提高了轧制生产作业率。

仅减少和节约轴承消耗，每年的经济效益在120万元以上，因减少“烧辊”，减少更换轧辊时间，提高设备有效作业率，每年可增产3万t以上。

图6-28 改造后轧辊轴承密封结构

1—轧辊 2—轴承6052 3—轴承FC5678220 4—轴承座 5—压盖 6—J型油封 7—防水套