复二重式轧机传动减速箱轴封漏油处理方法

2014-08-29

冯梦雅1 蒋弦弋2 潭龙海2
(1.广东韶钢集团有限公司职工大学,广东韶关 512000;2.广东韶钢集团有限公司第四轧钢厂)
  摘 要:介绍了韶钢四轧厂复二重式线材轧机传动减速箱存在轴封漏油问题、分析产生漏油的原因及改进的措施和取得的效果。
  关键词:减速箱;轴封
  0 前言
  韶钢四轧厂复二重式线材轧机于1980年投产,年设计产量为13.5万t,1985年线材三槽轧制改为四槽,1992年线材改扩建形成连铸方坯一火成材,成品速度从12m/s提到16m/s,中轧机列主电机转速由500r/min提高到750r/min、功率由1000kW增大到1600kW,精轧机列主电机转速也相应地由750r/min提高到1000r/min、功率由1600kW增大到2500kW,线材年产量逐年上升,由过去的17万t,提高到现在32万t,而中、精轧机列9台减速箱没有改造,由于输入、输出轴转速的提高,其轴封部位极易发生漏油、渗水现象,特别是减速机的输入轴,由于位于箱体的下部位,漏油现象更加严重,造成减速箱故障增多,直接影响生产的顺利进行,为了减少故障,降低油耗,对减速箱轴封装置进行了改进,取得了较好的效果。
  1 存在的问题
  1.1 减速箱轴封漏油严重
  中精轧机列减速箱中修后一般运行2~3个月,大部分轴封便出现漏油现象,由于每年只有利用中修、小修两次时间对减速箱进行整体更换或部分更换输入、输出轴,又因联轴器离透盖只有20mm间距,因此,轴封发生漏油后,如不停产检修更换齿轴,就无法根治轴封的漏油现象。长期以来,造成润滑油严重浪费,其漏油是减速箱润滑油损耗的主要原因。
  1.2 发生渗水现象
  减速箱地处轧制高温环境,受轧制冷却水的冲刷,由于轴封磨损,冷却水易进入减速箱体内,使润滑油乳化,严重影响油的润滑性能,直接威胁设备的正常运转,造成减速箱齿轮点蚀、轴承烧坏等故障。
  2 原因分析
  减速箱输入轴密封装置,如图1所示。

图1 输入轴密封装置
1.中箱体;2.透盖;3.锁紧螺母;4.止动垫圈;5.J形油封;6.轴;7.轴承;8.接油装置;9.下箱体
  2.1 轴封滑动部位表面加工精度不够
  输入轴6轴封部位加工粗糙度为3.2,表面光洁度不够,易造成油封磨损传动轴表面起槽。
  2.2 油封选型已不适应提速后的要求
  油封5使用寿命短、易老化、不耐磨,在输入轴提速后,使用周期只有3个月左右。油封5为J形无骨架橡胶油封,规格:J形油封180×215×18,标准HG4338-66,材料为像胶I-1,适应温度-25~+80℃,圆周速度低于7m/s的条件下。而提速后的输入轴圆周速度V=9.42m/s,显然油封5已不合要求,且油封5又为单唇形,密封点少,装配个数也不够。高速运转情况下,形成高压油腔,进入透盖2与轴承之间的集油腔,原先为了能更充分润滑轴承,在下箱体9装设有接油箱8,接油箱8排油部位高于轴承下衬套底部而无法将集油腔中润滑的油及时排回到箱内,造成集油腔内积有一定数量的润滑油,使集油腔空间缩小,在集油腔闭式的空间里,轴承7高速运转摩擦生热,油温升高,也增加了集油腔空间内的压力,把油从输入轴6与透盖2内磨损油封5的隙缝挤出。
  输出轴油封与输入轴油封同型号,同材料,同样表现出不适应现有状况,存在使用寿命短、易老化、不耐磨,且轴封滑动部加工粗糙度也为3.2,光洁度不够,造成油封磨损和自身滑动部位磨损起槽。
  3 改进的方法及措施
  3.1 输入轴密封装置的改进
  对输入轴密封装置的改进如图2所示。

图2 输入轴密封装置改进
1.轴;2.油封;3.圆锥套;4.透盖;5.油封;6.挡油环
  (1)增加轴封滑动部位表面加工精度。输入轴油封滑动部位加工粗糙度由3.2改为1.6。
  (2)更换油封型号,改进透盖结构,增加油封装配数量1油封由原为J形无骨架橡胶单唇油封180×215×18改为J形骨架橡胶双唇油封,规格:油封SG180×210×15,HG4-692-67,材料为橡胶II,适合温度-40~+100℃及圆周速度≤12m/s。
  改进透盖结构,增加油封密封点,油封数量由原装配2个改为3个。
  (3)拆除接油箱1由于润滑油添加了“倍力”添加剂,润滑油的性能能够满足输入轴提速后轴承的润滑要求,为了能及时把润滑轴承后的油流回箱体内,因此,可拆除接油装置。
  (4)增设挡油环。首先,把原两个轴承锁紧螺母,其中靠外侧的一个螺母,改装为内螺纹(M190×3)的挡油环,随轴旋转,将润滑轴承喷出的压力油挡住,甩至集油腔中,经回油孔及时流回箱体。其次,在透盖2里侧增装一个油封,靠油封自身弹簧,凭借弹簧力,把油封紧贴在轴颈上,使油封随轴旋转,起挡油作用,达到进一步防止润滑油向外泄漏的目的。
  3.2 对输出轴承密封装置的改进
  (1)增加轴封滑动部位表面加工精度,表面粗糙度由3.2改为1.6。
  (2)更换油封型号,把原J形无骨架橡胶油封(140×170×16)改为与输入轴油封同型号的J形骨架式橡胶油封,规格:油封SG140×170×16,HG4-692-67,材料为橡胶II,适合温度-40~+100℃及圆周速度≤12m/s。
  3.3 改进油封装配方法
  以往维修人员一般把油封先装入透盖中,然后再把装好油封的透盖装到轴上,此装配法容易造成油封弹簧脱落,而又难以发现,使油封失效,现装配方法为:先将透盖安装到减速机上,安装油封时借助一个辅助的圆锥套,如图2所示,这样,油封弹簧不易脱落,即使脱落也易被发现。但要注意,在安装两个以上油封时,两油封之间要加满润滑脂,以免油封与轴发生干摩擦,烧坏密封。
  4 结束语
  改进后,经过一年的运行使用,效果显著,减速箱轴封部位未发生漏油和渗水现象,也未发生轴承烧坏和严重齿面点蚀现象。轴封使用周期从过去的3个月提高到1年,减速箱设备故障减少。据稀油站数据统计,复二重传动减速箱润滑油损耗量比改进前减少了30%,为节资降耗,降成本,增效益起了较大作用。

来源:《南方冶金学院学报》2000年4月