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高速线材精轧机辊箱进水原因和预防措施

１．概述

韶钢高速线材厂精轧机采用意大利达涅利公司设计的顶交45°无扭悬臂辊环轧机，主

要生产φ５．５ｍｍ～φ20mm圆形。精轧机由8机架精轧机和4机架减径定径机组成。

每个机架由一个锥形箱和一个辊箱组成。在生产过程中，由于密封、轧件温度、压力、摩

擦等因素的影响，水进入精轧机辊箱，导致精轧机设备故障。

２．辊箱轧辊轴密封的结构和原理

516724a迷宫增压系统a是压缩空气系统1的入口。内甩油环2。外部甩油环3。八字

面板4。双唇密封

５．ｏ形圈６．偏心套７．轧辊轴图１精轧机辊箱密封结构图

轧辊轴的密封原理

高速线材厂精轧机组辊箱采用净化压缩空气迷宫密封，其密封结构见图１。内抛油环

和外抛油环安装在旋转轴上，内、外抛油环在安装时相互贴紧，内抛油环端面由轧辊轴的

轴肩支承，外抛油环则由辊环压紧；双唇密封件安装在八字型面板的密封保持架上，密封

保持架与八字型面板相固定；密封唇与内、外抛油环的内表面相接触受到预紧力，产生压

应力。在轧制过程中，偏心套及油膜轴承、双唇密封、密封保持架和八字型面板保持静止

状态；内、外抛油环随着主轴高速同步旋转。密封效应主要来自双唇密封件：一是密封唇

的接触应力，密封唇与抛油环在轴向有压缩，唇口向内收缩形成过盈量，唇口边缘产生压

应力形成密封带，阻止润滑油和冷却水的相互渗透，起到密封作用；二是密封件封油侧唇

口的甩油效应，将唇部边缘的油液高速甩出，使之回到主轴箱，避免在密封件唇部大量聚

积；同样，封水侧唇口的甩水效应，使水汇集到排水系统，排到外界。所以双唇密封件是

高速线材精轧机辊箱的关键部件。

3.辊箱进水的原因

３．１辊箱的动密封件和静密封件

（1）动密封由内甩油环和外甩油环组成。内、外甩油环压缩时，如果外甩油环与八

字板间隙过大，辊轴高速旋转时，高压冷却水容易在甩油环与双唇密封之间夹带氧化铁等

杂质

成双唇密封件的磨损，导致辊箱进水。另外，内、外抛油环与双唇密封件之间的压紧

量不当也会导致辊箱进水。

（2）静密封由一个八形面板、一个双唇密封组成，它由O形密封圈和其他零件组成。

双唇密封和内外甩油环相对固定。如果装配尺寸不当，辊箱将被淹没；在实际生产中，如

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果钢材堆放时间过长，会导致八字板变形，破坏辊箱与八字板之间的密封条件，偏心套与

八字板之间也会产生辊箱积水；ο如果O形圈的位置与8形面板的台阶表面不匹配，辊箱

也会被淹没。

３．２双唇密封件的材料性能

双唇密封（见图2）的作用是保证密封轴承腔内的润滑油形成连续的油膜，避免润滑

油泄漏；二是防止外部冷却水、铁屑、灰尘等杂质进入轴承腔，污染润滑油，避免烧毁油

膜轴承。

图２双唇密封件简图

双唇密封胶的耐油性是影响其密封性能的重要因素。橡胶与润滑油接触时，在高温下

会产生比在干燥和热空气中更复杂的物理问题

和化学变化。高速线材厂精轧机组双唇密封件唇口线速度高达１２０ｍ／ｓ，由于高

速旋转导致摩擦升温，水无法进入到橡胶接触面，橡胶与外抛油

环形干摩擦导致密封唇工作表面局部高温老化，导致双唇密封失效，水流入辊箱。双

唇密封在使用过程中始终承受外部压力。随着使用时间的增加，嘴唇的形状会发生变化，

无法恢复到原来的大小。双唇密封与内外抛油环之间的配合间隙会增大，导致内部泄漏和

外部进水事故。

３．３压缩空气压力大小