付强　焦宏伟　苏文淦　郭名海　胡占伟

（山东日照钢铁有限公司第二炼钢厂，山东日照　276806）

　　摘　要：通过对钢包回转台液压旋转接头工作原理和结构的研究，分析其液压油渗漏的原因，采用角接触球轴承替代原使用的深沟球轴承，以及采用新型孔用回转方形圈替代原使用的孔用格莱圈，对液压旋转接头进行了改造，减少了钢包回转台液压旋转接头的渗漏油对环境的污染，提高了使用可靠性。

　　关键词：旋转接头；钢包回转台；泄漏

　　钢包回转台是钢铁企业钢水连续浇铸的关键设备。它有2个支撑臂，支撑臂上可以同时承放2个盛钢桶，1个用于浇注，1个处于待浇状态。2个支撑臂的状态通过绕回转轴旋转来实现互换，以实现连续浇铸。由于采用回转台可以减少换桶时间，有利于实现多炉连浇；而转台本身即可完成钢液的异跨运输，对连铸生产进程的干扰也少，并且占地面积小，因此为越来越多的冶金企业所使用。

　　日照钢铁有限公司7^#-9^#板坯连铸机钢包回转台，自投产以来，一直存在钢包回转台液压旋转接头寿命短、液压油渗漏严重的问题。据统计，从2007年6月开始，旋转接头上线时间很短就会发生泄漏现象，且泄漏越来越严重，平均使用230天就必须更换，Z短的使用1个月就发生漏油现象，不但污染了环境，而且造成液压油巨大的浪费，而且，每年都必须花费大量的费用进行维修。本文作者针对该液压旋转接头存在的问题，从工作原理和结构上对该液压旋转接头进行了分析，找到了问题的症结，对该液压旋转接头进行了改造，取得了很好的效果。

　　1　液压旋转接头的工作原理和结构

　　为了满足钢铁生产需要，钢包回转台上设有氮气、润滑、液压管路，在正常工作中，钢包回转台通常是朝一个方向旋转的，这就存在能源介质、动力、润滑的管路与回转台上方不停旋转的介质管路如何连接的问题。通常采用液压旋转接头来实现回转台下部固定管路与回转台上部管路的联通。

　　下面，以芯轴固定的旋转接头为例来阐述其工作原理。如图1所示．，液压旋转接头由芯轴和旋转套构成，芯轴和旋转套上都有运输介质的通道孔。芯轴与回转台基础相联结的静止不动，其上通道孔通过硬管或高压胶管与回转台下部的固定不动管路相连通；旋转套随回转台一同转动，其上的通道与回转台旋转部分的管路相连接，通道的相对位置不发生改变。在芯轴开有环形槽，环形槽的作用是无论旋转套停留在什么位置，芯轴上的通道都能始终通过环形槽与旋转套上相对应的通道相通。这样就实现液压旋转接头固定管路和旋转管道的始终相通。

　　如图1所示，旋转接头的芯轴与回转台的基础固定在一起的，外套随回转台一起旋转。芯轴的直径小于外套的直径，其间隙与一般液压缸的缸筒与活塞之间的间隙相当。由于安装不可避免地存在误差，旋转接头在旋转过程中会产生一定幅度摆动，所以在芯轴与旋转套之间安装了2个轴承。2个轴承用于承受外壳摆动时产生的轴向力，并使芯轴与外壳之间保持间隙。在相邻2个通道之间开有密封槽，槽内安装有旋转密封，确保芯轴与外套之间的间隙的可靠密封。

　　2　液压旋转接头渗油原因分析

　　为了解决液压旋转接头渗漏有问题，对7^#-9^#机液压旋转接头进行拆检，发现损坏的旋转接头内部下面支撑芯轴的轴承都发生了严重损坏，旋转接头外套下移，密封圈和通道都发生明显错位。旋转接头外泄漏就是因此造成的。对于引起旋转接头轴承损坏的原因，通过初步分析，认为引起轴承损坏的原因可能有以下3点：

　　（1）用于轴承润滑的润滑油清洁度差，造成轴承磨损严重，提前失效。

　　（2）旋转接头未达到安装精度，使轴承受力状态发生变化，引起轴承损坏。

　　（3）旋转接头本身设计原因，不能满足使用工况。
　　下面基于以上3方面的原因进行分析。

　　2.1油品的清洁度

　　对油品的清洁度进行了检测，结果见表1。可以看出，进入旋转接头的液压油清洁度始终能够保持在NAS7级以下，能够满足要求，因此液压油是清洁的。

　　随后，对润滑脂含杂质情况进行了检查。由于进入集中润滑系统的润滑油均要通过钢包电动泵来补油，所以采用检查电动润滑泵过滤器杂质情况来确定润滑油是否清洁。检查结果见表2。可以看出，进入旋转接头润滑脂是清洁的。

　　上述分析结果表明，轴承的损坏与液压油及润滑脂无关。事实上，从长期使用液压油及润滑脂的其他设备未频繁损坏也证实了这一点。

　　2.2旋转接头的安装精度

　　根据资料，旋转接头轴线与钢包回转台轴线同轴度应该控制在±1mm/m以内。使用百分表对旋转接头进行了测量，结果见表3。可以看出，液压旋转接头安装精度在控制范围内，符合要求，因此安装精度差不是引起旋转接头轴承损坏的原因。

　　2.3旋转接头的结构

　　首先，对旋转接头轴承受力情况进行了分析，旋转接头下面一盘轴承的受力情况如图2所示。

　　由受力分析图可以看出，轴承因受旋转接头和液压油自身重力影响，承受了很大的轴向力，因此，在轴承选型时应选择给承受足够轴向力的轴承。在拆检过程中，发现旋转接头下面使用的轴承为深沟球轴承6952，查询轴承手册得知，深沟球可以承受的轴向力很小。因此，使用该轴承的旋转接头用于钢包回转台介质传输时，不能承受较大的轴向载荷，极容易发生损坏。因此，轴承选择不当是旋转接头寿命较短的根本原因。

　　3　液压旋转接头改造方案

　　确定液压旋转接头渗漏油的原因后，对液压旋转接头进行了改造。首先，对液压旋转接头的轴承重新进行了选型。综合外形尺寸、承载力、转速等条件，选择了角接触球轴承71952AC替代了现使用的深沟球轴承6952。角接触球轴承外形尺寸与深沟球轴承相差不大，其除了可以承载芯轴摆动产生的径向力之外，还可以承受来自旋转接头及传动介质产生的重力。

　　此外，为了加强旋转接头通道间密封的可靠性，采用新型的孔用回转方形圈替代了原先使用的孔用格莱圈。格莱圈结构如图3（a）所示，它由一个橡胶O型圈及聚四氟乙烯方形圈组合而成。O型圈为施力元件提供足够的密封力，并对聚四氟乙烯圈起补偿作用。它用于液压缸活塞杆用密封时（直线运动）效果较好，但当其用于回转部位的密封时，使用效果不如孔用回转方形圈。孔用回转方形圈结构如图3（b）所示，它由一个填充聚四氟乙烯的耐磨环和一个O型橡胶密封圈组成，O型圈提供预紧力，可对耐磨环的磨损起补偿作用，耐磨环上开有密封线，具有双向密封效果，可以单向或者双向承受压力，有效提高了通道间密封性能，防止了窜油现象发生。

　　4　结束语

　　2010年2月改造后的旋转接头在9’连铸机安装上线。经过6个月的运行表明，改造后的旋转接头运行平稳，无异常声音，无渗漏油现象，改造达到了很好的效果。

来源：《润滑与密封》2011年10月