王紅強 邢學松 羅永浩
1、前言
軋機油膜軸承作為軋機的重要部件，在軋制生產中起著舉足輕重的作用，油膜軸承使用的好壞決定著軋鋼生產是否順行，而在實際生產中Z常見的就是油膜軸承進水。水進入油膜軸承油后，會使油膜軸承油中的某些添加劑水解失效，降低油的性能，造成油膜軸承工作時潤滑異常，可引起軸承的異常磨損，造成油的乳化，降低油膜軸承油的油水分離能力、抗氧化和抗泡沫能力。因此，油膜軸承的防水工作至關重要。
2、軋機油膜軸承及密封結構
圖1為油膜軸承及密封的結構圖，從圖中可以看出，密封部分的鋁環、DF 密封(多肢密封)、錐套是隨著軋輥同步轉動的，水封、密封蓋、襯套與軸承座連接在一起，是不動的，在軋輥轉動的過程中，軋輥冷卻水就會通過水封、鋁環、DF 密封上的封水唇和封油唇進入油膜軸承。
3、進水原因分析及預防措施
3.1靜密封篩查及預防措施。
3.1.1靜密封指的是油膜軸承各部件間的“O”型圈，起到密封的作用。造成靜密封處進水的原因主要如下:
3.1.1.1“O”型圈回轉直徑過大或過小，不易入槽。
3.1.1.2“O”型圈老化斷裂，水從“O”型圈斷裂處進油軸承座內部。
3.1.1.3“O”型圈部位沒有壓緊，造成“O”型圈兩側的部件中存在間隙，水從間隙進入軸承座。
3.1.1.4“O”型密封圈斷面小時，過盈量不足，易漏水。
3.1.1.5“O”型密封圈斷面過大時，部分擠在法蘭面之間，易漏水。
3.1.2針對靜密封位置進水，需要做好以下幾個方面的預防措施：
3.1.2.1必須定期更換靜密封，確保靜密封不會老化。
3.1.2.2要使用斷面尺寸符合要求的“O”型圈，并且保證回轉直徑的精度。
3.1.2.3更換“O”型圈時，要把溝槽內有雜質、毛刺等雜物清理干凈，確保“O”型圈在正確位置。
3.1.2.4定期檢查各部位螺栓是否松動，發現松動時及時擰緊，確保“O”型圈被壓緊。
3.2密封蓋的檢查及進水預防
3.2.1對于密封蓋來說，它起的作用是為水封安裝提供支撐，同時與DF密封配合防止水的進入。造成密封蓋處進水的主要原因如下:
3.2.1.1密封蓋上與 DF 密封接觸的陶瓷面出現崩裂現象，會損傷封油唇或封水唇，造成 DF 密封失效。
3.2.1.2密封蓋徑向定位尺寸小，導致與軸承座產生裝配間隙，會導致 DF 密封發生偏磨，易漏油與漏水。
3.2.1.3密封蓋易被冷卻水氧化，緊固螺絲孔邊緣易出現腐蝕點，容易造成軋輥冷卻水進入軸承座。
3.2.2針對密封蓋位置的防水措施，主要如下:
3.2.2.1安裝密封蓋前，仔細檢查陶瓷環及測量相關尺寸，發現陶瓷面崩裂或尺寸異常時禁止使用。
3.2.2.2安裝密封蓋時，避免硬物碰觸陶瓷面，如陶瓷面邊緣銹蝕嚴重，該密封蓋也禁止使用。
3.2.2.3要經常檢驗緊固螺絲孔邊緣是否有腐蝕漏點。對使用過的密封蓋，要經常檢查與軸承箱及水封接觸部分是否有過多的氧化鐵皮。如果有，要及時清理，安裝時在此涂密封膠。
3.3DF 密封對密封效果的影響及進水預防
3.3.1DF 密封是結構復雜的部件，它是集靜密封、唇式動密封及迷宮密封等功能于一體，圖2是正常情況下的DF密封裝配圖。DF密封任何的異常情況都可能導致進水、漏油的情況發生，主要異常情況如下；
3.3.1.1鋼帶尺寸過小時，使 DF 封封油唇變形，而且封油唇與封水唇過盈量不足，發生漏油及漏水現象，具體如圖3所示。
3.3.1.2鋼帶尺寸過大，較大的離心力使DF密封主唇及副唇對軸輥的抱緊力不足，內側漏油漏水，外側的封油唇及封水唇過盈量增大，易磨損，具體如圖4所示。
3.3.1.3裝配過度時，封油唇后側易與密封蓋凸起接觸磨擦，而且封油唇與封水唇的過盈量加大，磨損加快，錐套與鋁環把DF密封頂的太緊，易把鋁環頂變形，變形部分卡在密封蓋上，使DF不能隨軋輥轉動，而與軋輥產生相對運動，發生旋轉，DF密封的內側唇口磨損老化而失效，具體見圖5。
3.3.1.4裝配不到位時，封水唇后側與密封蓋凸起發生磨損，而且內側唇口的過盈量不足，從而發生漏油漏水現象，具體見圖6。
3.3.1.5裝配 DF 密封時，封油唇和封水唇的唇口可能會出現翻唇現象，唇口會異常磨損，從而造成進水、漏油情況發生。
3.3.2針對以上影響DF密封正常使用的各類情況，要做到針對性的預防工作，主要如下：
3.3.2.1安裝DF密封時，首先要保證密封鋼帶尺寸合適，才能保證 DF 密封處于正常位置。
3.3.2.2裝配油膜軸承時，必須確保鎖緊尺寸，根據裝配要求，油膜軸承在安裝到位時，鎖緊螺母內螺紋露出的長度為30±2mm。
3.3.2.3DF 密封的存放只能平鋪，保證 DF 密封沒有扭曲變形。
3.3.2.4安裝 DF 密封時，密封蓋陶瓷面要適當涂滿油脂，同時要避免封油唇和封水唇出現翻唇現象。
3.4鋁環對防水效果的影響及預防措施
3.4.1鋁環是隨軋輥同步旋轉的，在鋁環旋轉的過程中，如果鋁環不在正常位置，防水效果將會明顯降低，鋁環對防水效果的影響具體情況如下:
3.4.1.1鋁環內側高度過高時，會把DF密封頂變形，一方面可使唇口過盈量不足，另一方面可使 DF 密封與軋輥發生相對旋轉，而磨損內唇口。具體情況見圖 7。
3.4.1.2鋁環內徑過小時，不頂在封水唇的根部，而頂在腰部，使封水唇后仰，而減少過盈量。
3.4.1.3鋁環變形時，鋁環與 DF 密封的接觸位置發生變化，會影響防水效果。
3.4.1.4鋁環橡膠釘脫落或橡膠釘高度不夠時，會發生鋁環與軋輥之間的相對運動，磨壞鋁環。
3.4.2針對以上問題，在油膜軸承的安裝及維護時，需要做好以下幾方面的工作，才能保證鋁環正常工作。
3.4.2.1安裝時，必須先測量鋁環尺寸，確保鋁環的制造精度。
3.4.2.2使用前需檢查鋁環，確保鋁環不變形，變形的鋁環禁止使用。
3.4.2.3橡膠釘高度不足或缺失的鋁環，需安裝新橡膠釘后才能使用。
3.5水封對防水效果的影響及預防措施
3.5.1水封是通過螺釘固定在密封蓋上的，是油膜軸承的道防水措施，水封與軋輥端面形成的接觸式動密封可以阻擋軋輥冷卻水、氧化鐵屑進入。水封對防水效果的影響具體情況如下：
3.5.1.1水封裝配時可能會出現翻唇現象，造成唇口迅速磨損。
3.5.1.2水封是通過螺釘固定在密封蓋上的，螺釘沒有擰緊時，水封和密封蓋之間會出現間隙，水從該間隙可以就進入，水封失去防水作用。
3.5.1.3水封的工況較為惡劣，周圍有大量的軋輥冷卻水、油泥、氧化鐵屑，油泥和氧化鐵屑會隨著軋輥冷卻水進入水封的V型槽中，影響水封腰部的回彈性能，Z終會造成水封唇口的快速磨損，具體見圖8。
3.5.2要提高水封的防護性能，減少磨損，需要做好以下幾點：
3.5.2.1在水封外側增加防護密封，用于阻止輥冷卻水、油泥、氧化鐵屑進入水封唇口，減少水封與該類物質的接觸，保護水封，具體見圖9。
3.5.2.2安裝水封時，需要先將密封蓋端面清洗干凈，并均勻涂上一層平面密封膠，確保水封和密封蓋之間沒有縫隙。
3.5.2.3安裝水封時，需確保水封沒有翻唇現象。
3.6軋輥對防水效果的影響及解決辦法
3.6.1因軋輥在工作中是轉動的，軋輥的異常也會降低防水效果，主要體現在以下幾個方面：
3.6.1.1軋輥端面出現銹蝕現場，表面將變的異常粗糙；同時由于軋輥端面緊貼水封唇口旋轉，經過長時間摩擦，軋輥端面與水封唇口接觸部位會出現一個環形的溝槽，環形溝槽的存在會影響水封唇口擠壓軋輥的強度，還會造成水封唇口的異常磨損。
3.6.1.2軋輥在工作時軸向竄動太大，可使一側水封過盈量加大，被壓緊，水封磨損加快，另一側水封過盈量小，在極限情況下會出現軋輥脫離水封的情況，水就會源源不到的流入，密封徹底失效。對于使用過一段時間的水封來說，由于水封的磨損，水封的過盈量變小，當發生軸向竄動時，水封更容易脫離軋輥造成進水，提高了對水封過盈量的要求，同時也加快了水封的更換頻率。軋輥竄動對水封的影響具體見圖 10。
3.6.2針對以上兩點，需要做針對性的工作才能減少水封的磨損，提高水封的壽命，降低進水情況的發生頻率。
3.6.2.1為減少軋輥端面對水封壽命的影響，裝配時，需要把水封接觸部位打磨干凈，使用該方法起到了一定的效果，但并不能真正解決水封的異常磨損。為徹底解決軋輥對水封壽命的影響，在軋輥端面與水封唇口接觸部位安裝陶瓷環，使水封唇口與陶瓷環接觸，陶瓷環與水封唇口接觸部位鍍有一層0.4mm 的陶瓷，因為陶瓷硬度高，表面光滑且耐磨，可以明顯降低水封的磨損，提高水封的使用壽命。支承輥上增加陶瓷環后，水封的在機使用壽命提高到了 9 個月以上，取得了很好的效果。陶瓷環安裝時需要在軋輥端面均勻的涂抹一層平面密封膠，確保陶瓷環和軋輥端面之間沒有縫隙。軋輥端面安裝陶瓷環的情況具體見圖11。
3.6.2.2為解決軋輥的軸向竄動問題，需要從兩方面來解決：
一是把支承輥油膜軸承改為雙止推結構，改善油膜軸承的軸向受力情況；
二是制定合理的軋機牌坊與軸承座的間隙管理標準，確保軋機和軸承座之間的間隙在標準之內，這樣可降低軋輥的軸向竄動。
3.7其它造成潤滑系統進水的原因及預防措施
3.7.1軸承座進油管或回油管油有缺口，會造成軋輥冷卻水
通過缺口進入潤滑系統。預防措施時定期檢查進油管或回油管，發現異常后立即更換。
3.7.2軸承座回油不暢不軋輥竄動時，軸承座內易形成負壓，出現軋輥冷卻水被吸入軸承座的情況。預防措施是一是檢查回油管，回油管不能彎折，確保回油管路通暢，二是改善軋輥的軸向竄動。
4、結束語
通過對油膜軸承的進水進行全面分析，分析密封各個部件對進水的影響，提出有針對性的整改措施并實施，油膜軸承的進水防治工作取得了明顯的效果，密封的磨損明顯降低，防水效果提高，壽命也明顯提高，油膜軸承油的含水量逐年降低。
來源：《冶金設備》2019年
