旋轉(zhuǎn)接頭(Rotary Union),有時也稱為回轉(zhuǎn)接頭,是機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)動部件與非轉(zhuǎn)動部件的連接體,在各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛。雖然為非功能性部件,但其對設(shè)備整體的會產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。
在鋼廠連鑄冷卻系統(tǒng)中,向支承輥?zhàn)雍万?qū)動輥?zhàn)虞斔屠鋮s水以進(jìn)行輥?zhàn)永鋮s時,要靠旋轉(zhuǎn)接頭連接動件輥?zhàn)优c不動件冷卻水管道。因此,旋轉(zhuǎn)接頭的性能好壞直接影響輥?zhàn)拥睦鋮s能力。
最主要的問題是防止旋轉(zhuǎn)接頭泄露。旋轉(zhuǎn)接頭泄露會造成設(shè)備冷卻不良,影響鑄坯的質(zhì)量。高效生產(chǎn)、高質(zhì)量和低成本是連鑄對生產(chǎn)的要求也是發(fā)展趨勢。目前,許多旋轉(zhuǎn)接頭產(chǎn)品可靠性不高,使用壽命短,有些使用不久就開始泄露,因此設(shè)備維護(hù)人員不得不向設(shè)備冷卻系統(tǒng)大量補(bǔ)水。在方坯二冷卻水系統(tǒng)中,這種情況加劇了設(shè)備冷卻水水量消耗,并使設(shè)備冷卻水(凈環(huán)水)瀉入濁環(huán)水,造成二冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定控制困難;此外,由于設(shè)備冷卻系統(tǒng)泄漏量大,造成設(shè)備冷卻不良,給現(xiàn)場操作帶來很大困難,嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。從現(xiàn)場調(diào)查看,漏水的旋轉(zhuǎn)接頭大多數(shù)是通過導(dǎo)輥軸承座內(nèi)側(cè)漏水,也有少量從軸承座后部開孔處漏水。
這就要求采購人員和設(shè)備維護(hù)人員在選購旋轉(zhuǎn)接頭時,特別要注意其密封性能。旋轉(zhuǎn)接頭泄露原因主要是內(nèi)部密封設(shè)計、密封材料出現(xiàn)了問題,總體看來可分為:密封縫隙的變形(內(nèi)部密封的密封面在工作中貼合不善)、密封環(huán)工作面與回轉(zhuǎn)軸線不同軸,以及流體和工作壓力引起的端面比壓(即在摩擦副面上承受的軸向接觸壓力)變化。此外,旋轉(zhuǎn)接頭的泄露還與工作條件有關(guān)。如旋轉(zhuǎn)接頭工作環(huán)境的水質(zhì)達(dá)不到要求,硬度過大,造成結(jié)垢,其中的雜物或較大顆粒對密封圈等形成磨料摩擦,使密封式小,甚至產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象。
因此,旋轉(zhuǎn)接頭的選型要注意其各部分材質(zhì)的選擇,合理選擇旋轉(zhuǎn)接頭摩擦副的材料對保證其密封性能、延長使用壽命和降低成本有重要意義。內(nèi)部密封補(bǔ)償環(huán)要選擇潤滑性能好、摩擦系數(shù)低、耐熱和機(jī)械強(qiáng)度高的材料;動環(huán)由于壓力和溫度變化而形變量最小可采用彈性模量大的金屬材料。
根據(jù)以上分析,旋轉(zhuǎn)接頭泄露主要與其加工精度和結(jié)構(gòu)設(shè)計及使用條件有關(guān),要解決密封旋轉(zhuǎn)接頭泄露的問題,應(yīng)從以下幾個方面入手:(1)提高冷卻水的水質(zhì),滿足旋轉(zhuǎn)接頭的工作條件;(2)提高加工精度,保證材質(zhì);(3)根據(jù)當(dāng)前出現(xiàn)的問題,在不改變外部安裝尺寸的條件下設(shè)計新結(jié)構(gòu)。