付強（qiáng）　焦宏偉　蘇文淦　郭（guō）名海（hǎi）　胡占偉

（山東日照鋼鐵有限公司第二煉（liàn）鋼廠，山東日照（zhào）　276806）

　　摘　要：通過對鋼包回轉台液壓旋轉接頭工作原理（lǐ）和結構的研（yán）究，分析其液壓油滲漏的原因，采用角接觸球軸（zhóu）承替代原使用的深溝球軸承（chéng），以及采用新型孔用回轉方形圈替代原使用的孔用格萊圈，對液壓旋轉接頭進行了改造，減少了鋼包回轉台液壓旋轉接頭的滲漏油對環境的汙染，提高了使用可（kě）靠性。

　　關鍵詞：旋轉接頭；鋼包回轉台；泄漏

　　鋼包回轉台是鋼鐵企業鋼水連續澆鑄的關鍵設備。它有2個（gè）支撐臂，支撐臂上可以同時承放2個盛鋼桶，1個用於澆注，1個處於待澆狀態。2個支（zhī）撐臂的狀態通過繞回轉軸旋轉來實現（xiàn）互換，以（yǐ）實現連續澆鑄。由於采用（yòng）回轉台可（kě）以減少換桶時間，有利（lì）於實現（xiàn）多爐連澆；而（ér）轉台本身即可完成鋼液的（de）異跨運輸，對連鑄生產（chǎn）進（jìn）程的幹擾也少，並且占地麵積小，因此（cǐ）為越來越多的冶金企業（yè）所使用。

　　日照鋼（gāng）鐵有限公司（sī）7^#-9^#板坯連鑄機鋼包回轉台，自投產以來，一直（zhí）存在鋼包回轉台液壓旋轉接頭壽（shòu）命（mìng）短、液壓油滲漏嚴重的問題。據統計（jì），從2007年6月（yuè）開始（shǐ），旋轉接頭上線時間很（hěn）短就（jiù）會發生泄漏現象，且泄漏越來（lái）越嚴（yán）重，平均（jun1）使用230天就必須更換（huàn），Z短的使（shǐ）用1個月就發生漏油現象，不但汙染（rǎn）了環境，而且造成液壓油（yóu）巨大的浪（làng）費，而且，每年都必須花費大量（liàng）的費用進行維修。本文作者針（zhēn）對（duì）該液壓旋轉接頭存在的（de）問題，從工作（zuò）原理和結構（gòu）上對該液壓（yā）旋轉接（jiē）頭進行了分析，找到了問題的症結，對該液壓旋轉接頭進行了改造，取得了很好的效果。

　　1　液壓旋轉接頭的（de）工作原理和結（jié）構

　　為（wéi）了滿足鋼鐵生產需要，鋼包回轉台上設有氮氣、潤滑、液壓管路，在正常工作（zuò）中，鋼（gāng）包回轉台（tái）通常是朝一個方向旋轉的，這就存在能源介質、動力、潤滑的管路與回轉台上方不停旋轉的介（jiè）質（zhì）管路如何連接的問題。通常采用液（yè）壓旋轉接頭（tóu）來實現回轉台下部固定管路與回轉（zhuǎn）台上部管路的聯通。

　　下麵，以芯軸固定的旋轉接頭（tóu）為例來闡述（shù）其工作原理。如圖1所示．，液（yè）壓旋轉接頭由芯軸和（hé）旋轉套構成，芯軸和（hé）旋轉套上都有運輸介質的通道（dào）孔。芯軸與回轉台基礎相聯結的靜（jìng）止不動，其上通道孔通過硬管或高壓膠管（guǎn）與回轉台下部的固定不動管路相連通；旋轉套（tào）隨回轉台一同轉動，其上的通道（dào）與（yǔ）回轉台旋轉部分的管路相連接，通道的相對位置不發生改變。在芯軸開有環（huán）形槽，環形槽的作用是無論旋轉套停留在什（shí）麽位置，芯軸上的（de）通道都能始終通過環形槽與旋（xuán）轉套（tào）上（shàng）相對應的通道相通。這樣就實現液壓旋轉接頭固定管路和（hé）旋（xuán）轉管道的始終相通。

　　如圖1所示，旋轉接頭的芯軸與回轉台的基礎固（gù）定在一起（qǐ）的，外套隨回轉台一起旋轉。芯軸的直徑小於外套的直徑，其間隙與一般液壓（yā）缸（gāng）的缸筒與活塞之（zhī）間的間隙相當。由於安裝不可避免地存在誤差，旋轉接頭在旋轉過程中會（huì）產生一定幅（fú）度擺（bǎi）動，所以在芯（xīn）軸與旋轉套之間安裝了2個軸承。2個軸承用（yòng）於承受外殼擺動時產生的軸向力，並使芯軸與外殼之（zhī）間保持間隙。在相鄰2個通道之間開有密封槽，槽內安裝有旋轉密封，確保芯軸與外套之間的間隙的（de）可靠密封。

　　2　液（yè）壓（yā）旋轉接頭滲油原因分析（xī）

　　為了解決液壓旋轉接頭（tóu）滲漏有（yǒu）問題，對（duì）7^#-9^#機液壓旋轉接頭進行拆檢，發（fā）現損壞的（de）旋（xuán）轉（zhuǎn）接頭內部下麵支（zhī）撐芯（xīn）軸的軸承都（dōu）發生了嚴重損壞，旋（xuán）轉接頭外套下（xià）移，密封圈（quān）和通道都發生明顯錯位。旋轉接頭外泄漏就是因此（cǐ）造成的。對於引（yǐn）起旋轉接頭軸承損壞的原因，通過初步分（fèn）析，認為引起軸承損壞的原因可能有以下3點：

　　（1）用於軸承潤滑（huá）的（de）潤滑油清潔度差，造成軸承磨損嚴重，提（tí）前（qián）失效。

　　（2）旋轉接頭未達到安裝精度，使軸（zhóu）承受力（lì）狀態發生變化，引起軸承（chéng）損壞。

　　（3）旋轉接頭本（běn）身設計原因，不能滿足使用（yòng）工況。
　　下麵基於以上3方麵的原因進行分（fèn）析。

　　2.1油品的清潔度

　　對油品的清潔度進行了檢測，結果見表1。可以看出，進入旋轉接頭的液壓油清潔（jié）度（dù）始終能夠保持在NAS7級以下（xià），能夠滿足要求，因此液壓油是清潔的。

　　隨後，對潤滑脂含雜質情（qíng）況進行了檢查。由於進（jìn）入集中潤滑係統的潤滑油均要通過鋼包電動（dòng）泵來補油，所以采用檢查電（diàn）動潤滑（huá）泵過濾器雜質（zhì）情況來確定潤滑油是否清潔。檢（jiǎn）查（chá）結果見表2。可以看出，進入旋轉接頭潤滑脂是清潔的。

　　上述（shù）分析結果表明，軸承的損壞與液壓（yā）油及潤滑（huá）脂無關。事實上，從長（zhǎng）期使用（yòng）液壓油及潤滑脂的其他設備未頻繁損壞也證實了這一點。

　　2.2旋轉接頭的安（ān）裝精度（dù）

　　根據資料，旋轉接（jiē）頭（tóu）軸線與鋼包回轉（zhuǎn）台軸線同軸度應該控製在±1mm/m以內。使用百分表對旋轉接頭進行了測量，結果見（jiàn）表3。可以看出，液壓旋轉接頭安裝精度在控製範圍內，符合要求，因此（cǐ）安裝精度差不是引起旋（xuán）轉接頭（tóu）軸承損壞的原因。

　　2.3旋轉（zhuǎn）接頭的結構

　　首（shǒu）先，對旋（xuán）轉接頭軸承受（shòu）力（lì）情況進行（háng）了分析，旋轉接頭下麵一盤軸承的受（shòu）力情況如圖2所示。

　　由受（shòu）力分析圖可（kě）以看出，軸（zhóu）承因（yīn）受旋轉接頭和液壓油（yóu）自（zì）身重力影響，承受了很大的軸向（xiàng）力，因此，在軸承選型（xíng）時（shí）應選擇給承受足夠軸（zhóu）向（xiàng）力的軸承。在拆檢過程中，發現（xiàn）旋轉接頭下麵使用的軸承為深溝球軸承6952，查詢軸承手冊得知，深溝球可以承受的軸向力很小。因此，使用該軸承的（de）旋（xuán）轉接頭用於鋼（gāng）包（bāo）回轉台介質傳輸時，不能承受較大的軸向載荷，極容易發生損壞。因此（cǐ），軸承選擇不當是（shì）旋轉接頭壽（shòu）命較（jiào）短的根本原（yuán）因。

　　3　液壓旋轉接頭（tóu）改造方案

　　確（què）定液（yè）壓旋轉接頭滲漏油的原因後，對液壓旋轉接頭進行了改造（zào）。首先，對液壓旋轉接頭的軸承重（chóng）新進行（háng）了選型（xíng）。綜合（hé）外形尺寸、承載（zǎi）力、轉速等條件，選擇了角接觸球軸承71952AC替（tì）代了現使用的深溝球軸承6952。角接觸球軸承外（wài）形尺寸（cùn）與深溝球軸承相差不大，其除了可以承載芯軸擺動產生的徑向力之外，還可（kě）以承受來自旋轉接頭及傳（chuán）動（dòng）介質產生的重力。

　　此外，為了加強旋（xuán）轉接（jiē）頭通道間密封（fēng）的可靠性，采用新型的孔用回轉方形圈替代了原先使用的孔用格萊圈。格萊圈結構如（rú）圖3（a）所示，它由一個橡膠O型圈及聚（jù）四（sì）氟乙烯方形圈組合而成。O型圈為施力元件提供足夠的密封力，並對聚四（sì）氟乙（yǐ）烯圈起補償作用。它用於液（yè）壓缸活塞（sāi）杆用密封時（直線運動）效果（guǒ）較好，但當其用於回轉部位的密封時，使用效果不如孔用回轉方形圈。孔用回轉方形圈結構如圖3（b）所示，它由一個填充聚四氟乙烯的（de）耐磨環和一個O型橡膠密封圈組成（chéng），O型圈（quān）提供預緊力，可對耐磨環的磨損起補償作用，耐磨（mó）環上開有密封線，具有雙向密封效果，可以單向或者雙（shuāng）向承受壓力，有效提高了通道間密封性能，防止了竄油現象發生。

　　4　結束語

　　2010年2月改造後的旋轉接頭在9’連鑄機安裝上（shàng）線（xiàn）。經過（guò）6個月的（de）運行表明，改（gǎi）造後的旋轉接頭運（yùn）行平穩，無異常聲音，無滲漏油現象，改造達到了很好的效果。

來源：《潤滑與密封》2011年10月