姚建斌

摘　要：在簡(jiǎn)要概述了機械密封的技術(shù)要求的基礎上，以某札鋼企業(yè)為例，從準備工作、安裝步驟、日常維護和故障處理等方面，詳細分析和研究了該企業(yè)軋機軸承機械密封的安裝維護策略，以促進(jìn)軋機軸承機械密封取得良好的應用效果。

關(guān)鍵詞：軋機軸承；穩定運行；機械密封；安裝維護

軋機軸承往往在高溫重載以及頻繁沖擊負荷等一系列較為惡劣的環(huán)境下長(cháng)期運行，在軋制過(guò)程中，需要用到的冷卻水通常無(wú)孔不入，很容易對軸承的實(shí)際潤滑效果造成影響。為提高軸承方面的密封成效，有必要對機械密封的安裝和維護工作做出深入探討，以此提高軋機軸承密封質(zhì)量，確保軋機可以穩定高效運行。

1　機械密封概述

機械密封主要是指由至少一對有效垂直于相應旋轉軸線(xiàn)端面，同時(shí)在流體壓力以及補償機構彈力的持續作用下，還有輔助密封的密切配合下長(cháng)期保持貼合，并且能夠相對滑動(dòng)所構成的一種可以防止流體泄漏的裝置。1885年，機械密封技術(shù)誕生于英國，我國 在該領(lǐng)域發(fā)展相對較晚，現階段機械密封能夠承受的壓力可以達到42MPa以上，實(shí)際可承受溫度約為190～450℃，轉速接近50000r/min，PV值能夠達到1000MPa·m/s。其本質(zhì)上屬于一種專(zhuān)門(mén)用于旋轉機械的相應軸封裝置，例如：離心機或壓縮機等設備，由于傳動(dòng)軸一般貫穿于設備內外，軸與設備之間往往會(huì )存在一個(gè)圓周間隙，這些設備中的介質(zhì)能夠借助該間隙持續向外泄漏，因此，必須要安裝一個(gè)可以阻止泄漏的優(yōu)質(zhì)油封裝置?，F階段，油封的種類(lèi)非常多，而機械密封憑借著(zhù)泄漏量少及使用壽命長(cháng)等諸多優(yōu)勢成為各類(lèi)設備廣泛采用的軸密封方式[1] 。機械密封在實(shí)際安裝過(guò)程中，有一定的技術(shù)要求，如表1所示。

2　軋機軸承機械密封設計分析

國內某軋鋼公司成立于1999年，經(jīng)營(yíng)范圍較為 廣泛，如黑色金屬冶煉及相關(guān)壓延加工產(chǎn)品還有副產(chǎn)品的制造、鐵合金、汽車(chē)鋼板加工制造以及冶金原燃材料的加工等。該公司2021年營(yíng)收達到了216.8億元，相較于2020年增長(cháng)近31％，實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程 中用到多種軋鋼機，例如：開(kāi)坯機、型鋼軋機、板帶軋機和鋼管軋機等，為提高各類(lèi)軋機軸承的密封效果， 該公司運用了機械密封，對相關(guān)的密封件進(jìn)行改造設計，取得了良好的密封效果。

如圖1所示，機械密封的工作原理主要是對密封件的幾何形狀做出改變，然后對重力及離心力的作用開(kāi)展科學(xué)利用，使流過(guò)（可改為冷卻）水可以順著(zhù)軸承箱順利排出。在軸承機械密封設計方面，靠近軋輥一 側的密封蓋設計成迷宮式密封蓋，兩側的密封蓋與軸承座內孔接觸面各增設一道O型密封圈，從而有效防止冷卻水流入軸承座。軸承左右兩側的定位套與唇形密封緊密接觸，在軋輥高速旋轉過(guò)程中二者發(fā)生相對運動(dòng)，故定位套材質(zhì)采用42CrMo，表面進(jìn)行熱處理， 提高其耐磨壽命?？拷堓佉粋鹊亩ㄎ惶妆砻嬖O計一 道凹槽，將經(jīng)過(guò)迷宮式密封蓋的冷卻水沿徑向甩出去，減輕對唇形密封的壓力，有效降低冷卻水滲入軸承座的概率。

3　軋機軸承機械密封安裝策略分析

機械密封裝置屬于一種精密度非常高的部件，如圖2所示，在實(shí)際安裝過(guò)程中，不得對其狠敲猛打，同時(shí)還需要輕拿輕放，使密封裝置穩定運行，達到理想的密封效果[2] 。

3.1  做好安裝前的準備工作

在實(shí)際開(kāi)展軋鋼機軸承機械密封的安裝作業(yè)前，要切實(shí)做好安裝前的準備工作，主要包括以下幾個(gè)方面：

1）工作人員對所要安裝的機械密封的規格及型號進(jìn)行細致的檢查，確保各項內容全部準確無(wú)誤，同時(shí)嚴格檢查是否存在缺少相關(guān)零件的問(wèn)題。

2）詳細檢查機械密封元件是否存在損壞，特別是靜環(huán)、動(dòng)環(huán)的相應密封端面，需要嚴格檢查是否存在碰傷問(wèn)題，如果存在損壞問(wèn)題，必須對損壞的零件進(jìn)行返修，或直接更換。除此之外，應借助煤油或汽油對一系列密封元件進(jìn)行清洗作業(yè)，清洗過(guò)程中保證清洗足夠干凈，直至元件表面不存在任何異物或灰塵。

3）針對軸或者軸套表面、密封腔內壁和相應的密封端蓋內表面開(kāi)展全面檢查，確保不存在溝痕或毛刺等問(wèn)題。一旦存在上述問(wèn)題，必須及時(shí)修平、打光處理 工作，完成后，再借助煤油或汽油進(jìn)行清洗，保證各零件足夠清潔，直至各零件表面不存在任何雜 物及灰塵為止[3] 。

4）在開(kāi)展動(dòng)環(huán)、靜環(huán)表面擦洗工作時(shí)，嚴禁使用不干凈的棉紗或布，需要借助脫脂棉以及干凈柔軟的紗布進(jìn)行擦洗，保證清洗徹底、干凈。

5）在實(shí)際裝配過(guò)程中所有環(huán)節干凈、清潔，同時(shí)還要保證靜環(huán)和動(dòng)環(huán)密封端在實(shí)際安裝過(guò)程中不會(huì )出現劃傷或碰破等相關(guān)問(wèn)題。為了增強安裝便利性，進(jìn)一步降低安裝難度，還應該在軸或軸套表面涂抹適量的機油，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)端面也應該適量涂抹，避免在實(shí)際啟動(dòng)過(guò)程中出現干摩擦，從而有效保護機械性能。

3.2  軋機軸承機械密封安裝步驟

為提高機械密封安裝效率及質(zhì)量，依照相關(guān)步驟開(kāi)展安裝作業(yè)，具體如下：

1）零部件的相應幾何尺寸、實(shí)際加工精度均要滿(mǎn)足圖紙要求，尤其是形成水道方面的尺寸必須滿(mǎn)足要求。按照裝配圖要求，明確旋轉部件的實(shí)際安裝位置， 并做出合理調節[4] 。

2）在實(shí)際開(kāi)展裝配工作之前，還應將機械潤滑油涂抹在軋輥上，同時(shí)對零部件進(jìn)行擦洗，避免雜物或灰塵等進(jìn)入，對機械密封實(shí)際質(zhì)量和效果產(chǎn)生不利影響。

3）在實(shí)際零部件安裝作業(yè)時(shí)，要確保各零部件的相應安裝位置，并對其進(jìn)行適當合理的調整，避免因零部件加工尺寸誤差而造成安裝位置變化。

4）機械密封的安裝作業(yè)依照指定順序開(kāi)展，并且遵循相關(guān)規定進(jìn)行裝配，過(guò)程中嚴禁出現大力敲打及磕碰等。除此之外，軸承箱的密封緊固螺絲應均勻上緊，防止由于螺絲松緊程度不一致或端蓋出現偏斜而引發(fā)泄漏問(wèn)題。

5）在安裝作業(yè)完成后，應仔細檢查輔助裝置是否處于正常狀態(tài)，避免出現干摩擦，盤(pán)車(chē)時(shí)注意觀(guān)察是否存在異?，F象，可以跑合一段時(shí)間后再交付使用。

4　軋機軸承機械密封日常維護工作分析

為了確保軋機軸承機械密封安全、可靠地運行， 在日常工作中需對密封零件進(jìn)行科學(xué)合理的保養及維護，具體做法如下：

1）在實(shí)際開(kāi)車(chē)前，對機械密封的具體安裝順序、所有零部件的配置等進(jìn)行全面、認真的檢查[5] 。

2）用手指輕輕轉動(dòng)軋輥，正常情況下，能夠感到轉動(dòng)極為輕快，不會(huì )存在任何阻力，方可證明機械密封各項零部件安裝正常、運行可靠。

3）在實(shí)際轉動(dòng)過(guò)程中，仔細檢查軸承是否足夠潤滑、是否存在異常聲音等。

5　做好機械密封常見(jiàn)故障的處理工作

1）實(shí)際轉動(dòng)過(guò)程中出現了過(guò)熱、冒煙問(wèn)題。導致此類(lèi)故障問(wèn)題出現的原因一般包括：加工零件尺寸及形狀精度相對較低；在實(shí)際運輸或保養過(guò)程中零部件出現了變形問(wèn)題；在實(shí)際安裝過(guò)程中零部件遭受敲打， 出現了變形問(wèn)題；零部件本身安裝順序存在錯誤[6] 。

具體處理辦法主要有：在實(shí)際安裝前，結合圖紙針對所有的零部件開(kāi)展嚴格的檢查工作，尤其是配合尺寸、零部件自身的幾何形狀精度等，需重點(diǎn)檢查；對密封零部件開(kāi)展專(zhuān)項管理及保管工作，避免由于存放不合理等導致零部件變形；運輸過(guò)程中盡可能地避免與重物碰撞；安裝過(guò)程中嚴禁使用大錘對密封件敲擊作業(yè)，一般可借助熱裝方法提前加熱處理，再借助小錘進(jìn)行敲擊，最終到位即可。

2）完成密封作業(yè)后仍有少量水進(jìn)入到軸承箱。此類(lèi)問(wèn)題產(chǎn)生原因有：在完成安裝作業(yè)后，密封件出現了傾斜或零部件幾何精度問(wèn)題；軋輥與相應密封件的配合面存在著(zhù)幾何尺寸不適宜的問(wèn)題，無(wú)法形成良好的過(guò)盈配合；軸承箱上的相應密封件存在質(zhì)量問(wèn)題或已經(jīng)損壞。

具體處理辦法主要有：結合圖紙要求針對零部件進(jìn)行嚴格檢查；實(shí)際裝配零部件過(guò)程中做好清洗工作；仔細檢查軸承箱的密封墊，一旦存在質(zhì)量問(wèn)題或者是已經(jīng)損壞，及時(shí)進(jìn)行更換。

6　結語(yǔ)

軋鋼機軸承機械密封屬于保證軋鋼機實(shí)現穩定高效運行、延長(cháng)其使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵舉措，切實(shí)做好軋機軸承機械密封的安裝及維護工作，可以提高機械密封的安裝水平，減少安全事故發(fā)生。

【參考文獻】

[1]林海波，楊建西.高速球軸承潤滑與密封結構改進(jìn)設計與試驗[J].機械傳動(dòng)，2022，46（5）：139-143.

[2]賈謙，阮琪，劉朝豐，等.渦輪泵機械密封摩擦學(xué)性能的計算和試驗研究[J].流體機械，2022，50（2）：1-7.

[3]徐潔，俞樹(shù)榮，嚴如奇，等.柔性端面氣膜密封流場(chǎng)分析及密封特性研究[J].中國機械工程，2022，33（6）：656-663.

[4]張付英，高勇新，賀佘燕，等.基于正交試驗的旋轉軸唇形密封可靠性影響因素研究[J].潤滑與密封，2022，47（5）：112-120.

[5]張付英，張原浩，高勇新.旋轉軸唇型密封圈的壽命預測研究[J].潤滑與密封，2022，47（2）：96-101.

[6]繆樹(shù)峰，王清發(fā)，郭千里，等.軸類(lèi)密封技術(shù)研究現狀[J].南方農機，2022，53（4）：38-43.

來(lái)源：《山西冶金》

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