旋轉接頭(Rotary Union),有時也稱為回轉接頭,是機械設備轉動部件與非轉動部件的連接體,在各類機械中應用廣泛。雖然為非功能性部件,但其對設備整體的會產(chǎn)生至關重要的影響。
在鋼廠連鑄冷卻系統(tǒng)中,向支承輥子和驅動輥子輸送冷卻水以進行輥子冷卻時,要靠旋轉接頭連接動件輥子與不動件冷卻水管道。因此,旋轉接頭的性能好壞直接影響輥子的冷卻能力。
最主要的問題是防止旋轉接頭泄露。旋轉接頭泄露會造成設備冷卻不良,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,因此設備維護人員不得不向設備冷卻系統(tǒng)大量補水。在方坯二冷卻水系統(tǒng)中,這種情況加劇了設備冷卻水水量消耗,并使設備冷卻水(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,由于設備冷卻系統(tǒng)泄漏量大,造成設備冷卻不良,給現(xiàn)場操作帶來很大困難,嚴重影響生產(chǎn)的正常進行。從現(xiàn)場調(diào)查看,漏水的旋轉接頭大多數(shù)是通過導輥軸承座內(nèi)側漏水,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備維護人員在選購旋轉接頭時,特別要注意其密封性能。旋轉接頭泄露原因主要是內(nèi)部密封設計、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,旋轉接頭的泄露還與工作條件有關。如旋轉接頭工作環(huán)境的水質(zhì)達不到要求,硬度過大,造成結垢,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,旋轉接頭的選型要注意其各部分材質(zhì)的選擇,合理選擇旋轉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)部密封補償環(huán)要選擇潤滑性能好、摩擦系數(shù)低、耐熱和機械強度高的材料;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,旋轉接頭泄露主要與其加工精度和結構設計及使用條件有關,要解決密封旋轉接頭泄露的問題,應從以下幾個方面入手:(1)提高冷卻水的水質(zhì),滿足旋轉接頭的工作條件;(2)提高加工精度,保證材質(zhì);(3)根據(jù)當前出現(xiàn)的問題,在不改變外部安裝尺寸的條件下設計新結構。