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旋轉接頭泄漏分析與改造

標簽:液壓回轉接頭,高速旋轉接頭,液壓旋轉管接頭


旋轉接頭作為機械設備轉動部件與非轉動部件的連接體,在各類機械設備中,使用比較廣泛。我公司板帶工程冷軋項目從日本引進的五機架冷連軋機組,其開卷機使用的2 套用于脹縮液壓缸供油的旋轉接頭,為20 世紀70 年代的產品,在調試生產中,頻繁發生旋轉接頭兩端部因骨架油封密封損壞而造成泄漏噴油故 障。本文對此結構進行了分析和技術改造。

液壓旋轉接頭

冷連軋設備中,開卷機以軋機中心線對稱布置于首架軋機前,用于承載鋼卷重量和開卷,并在開卷過程中形成和控制帶鋼后張力。開卷機布置結構見圖1 。開卷機整體通過液壓缸驅動沿滑軌 3 移動接近鋼卷,然后由脹縮液壓缸 2 推動四棱錐斜楔插入鋼卷內孔并脹緊鋼卷,液壓缸工作壓力7 M Pa ,開卷機主軸5 通過2 套英制系列雙列圓錐滾子軸承4 、6 支承,軸承徑向游隙 0 .14 ~0 .22 mm ,開卷機座體與滑軌襯板間設計間隙0 .06 ~0 .24 mm ,旋轉接頭1 剛性連接于開卷機主軸端脹縮液壓缸的尾部。旋轉接頭結構見圖2 ,接頭兩端各安裝 1 套圓錐滾子軸承3 和6 ,軸承靠內泄的液壓油潤滑,端部采用骨架油封2 和8密封,旋轉接頭轉軸4 與襯套5 間采用間隙密封,轉軸尺寸 900-0 .022 ,轉軸外圓柱面為光面,未開環形槽,襯套孔尺寸 90+0.035 ,泄漏到前端軸承腔的液壓油,通過襯套上一條 5 mm 孔道,匯流到后端軸承腔,然后經泄油口7 通過外接油管流回油箱。旋轉接頭澳门网上葡京真人兩供油管通過 42·4 無縫鋼管與外部管路連接。

從現場設備結構和環境工況分析,造成旋轉接頭泄漏主要有兩方面原因。 (1)開卷機主軸使用的圓錐滾子軸承,徑向游隙0 .14 ~0 .22 mm ;開卷機座體與滑軌間設計間隙0 .06~0 .24 mm ,實際間隙達1 .5 mm 左右。軋制帶鋼時,首架軋機與開卷機間將形成 19 ~35 kN 的張力,使得開卷機機體頭部上翹,由于旋轉接頭剛性連接于開卷機主軸端脹縮液壓缸的尾部,開卷機各部件的所有間隙,都將造成旋轉接頭的偏心,按照尺寸關系換算,開卷機主軸前端圓錐滾子軸承0 .18 mm 平均徑向游隙、座體與滑軌間的1 .5 mm 間隙,引起的旋轉接頭偏心分別為0 .34 mm 和0 .35 mm ,兩者累計達到0 .69 mm的偏心,由于旋轉接頭供油管與外部采用鋼管連接,因此,旋轉接頭的偏心除部分被外接液壓鋼管的長度撓性緩解外,其余部分將直接造成轉軸與襯套間的偏心摩擦,從而加劇磨損。此問題可由現場新更換的襯套運行1 周時間,其內孔出現較嚴重劃痕而得到驗證。同時,這種隨轉動周期性的偏心也容易造成骨架油封唇口擠壓翻邊而發生密封失效泄漏。這是發生旋轉接頭泄漏的主要原因。

間隙密封是利用運動副間保持一很小的間隙,使其產生液體阻力來防止泄漏的一種密封方法,要求運動部件間的間隙要合適,并盡可能小,但不妨礙相對運動的順利進行,一般間隙值為 0 。02 ~0 。05 mm 。間隙密封的缺點是:泄漏大,磨損后不能補償,僅適用于尺寸較小、壓力較低、速度較快的場合。骨架油封允許工作壓力一般為 0 。3 MPa 。隨著配合面磨損的增加,油液內泄量增大,而原設計襯套上一條 5 mm 孔道排油不及時,造成左端軸承腔壓力升高,導致油封破損泄漏。同時,油封質量優劣對使用壽命也有一定影響,質量差的油封唇口橡膠與骨架接合不緊密,容易發生破裂。

旋轉接頭供油管與外部管路的剛性連接改為膠管柔性連接,消除開卷機主軸及座體的偏心影響, 改善轉軸與襯套間的工況環境;(2)由于受結構限制,不易實現前端軸承腔增設泄油口,因此,將襯套原設計一處 5 mm 孔道,改成均布兩道 7 mm 孔道,增大泄油的通流量;(3)原旋轉接頭泄油是接入液壓系統總泄油管后,流回油箱,后發現系統總泄油管泄油量較大,且有一定壓力,故將旋轉接頭泄油采用單獨泄油管路接回油箱;(4)選用唇口橡膠與骨架接合較為緊密的質量較好的油封產品。

經過技術改造后,實踐證明,解決了旋轉接頭頻繁泄漏噴油的故障,降低了設備故障率和維護人員的勞動強度,減少了泄漏油對乳化液的污染,降低了設備維護和生產成本,提高了機組生產作業率,取得了顯著效益

部分旋轉接頭型號參考:

液壓旋轉接頭-MFY系列

SMC旋轉接頭-MQR系列

緊湊型液壓旋轉接頭-LT4系列

2進2出液壓旋轉接頭-MFY2系列

高速高壓旋轉接頭-MEH系列

旋轉接頭故障原因及解決方法

十大品牌旋轉接頭

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