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高速旋转接头是开卷机和卷曲机涨缩油缸上的关键部件，国内的钢铁企业大多使用进口的产品。本文阐述我公司生产的高速旋转接头的结构、工作原理，及在钢企的实际应用情况。
开卷机和卷取机是用来开启成卷带材或卷取带材的，是成套设备中的关键部件，它是酸洗、冷轧和精整等所必需的设备。开卷机和卷取机的涨缩油缸随着开卷筒的旋转而旋转，为了保证液压系统能持续的向涨缩油缸供油，管路接头就***采用旋转接头（旋转接头就是把固定（不能旋转）管路内的系统压力传输到旋转的油缸里面去），使在开、卷过程中能够实现卷筒轴的涨、缩功能，完成开卷作用。开卷机和卷取机的工作情况将直接影响机组的产品质量。如果旋转接头的转速不能与机组的速度相匹配，则大大降低机组的工作速度，影响机组的产量；如果旋转接头的密封性能不好，将使卷筒轴的涨紧力下降，使卷筒轴与卷材之间出现打滑现象，影响机组的产量。因此旋转接头的机械性能、密封性能及工作情况的好坏将直接影响到开卷机及其机组的正常工作问题。
在不同的工况条件下，旋转接头的结构尺寸会有所不同，但无论如何变化，旋转接头都是由三大部分构成。一是旋转部分，它与旋转腔（油缸）体连接；二是静止部分，它与静止腔体（主要管道）连接；三是密封部分，对流体进行密封，防止流体泄漏或内部互窜。因此旋转接头的设计制作应该以加工制作方便、体积小、重量轻、使用安全可靠、回转灵活、密封性能优良、泄油量小、使用寿命长等为宗旨。
我公司为国内钢厂热轧平整机组（机组速度 400m/min；涨缩油缸的直径为φ762；系统压力为12.5Mpa；）制作的旋转接头，也是测绘进口转化的产品，原转化产品的使用寿命基本上在6个月左右，6个月后产品的密封性能会下降，导致泄漏量加大，造成涨缩油缸的涨紧力减小，影响机组的产量。钢厂为了稳定机组的产量，提出让我公司对此旋转接头进行改进，前期我们对此接头测绘后试制了2台，使用寿命并没有超越前者，基本上维持在6个月左右。后来我们经过反复研究图纸、和现场的技术人员多次沟通交流、集思广益、充分发挥我公司技术力量的雄厚优势，在以前经验的基础上，大胆创新，制作了一台非常成功的旋转接头，目前使用寿命已经在一年半以上了，其性能指标完全符合各项使用要求，且目前使用情况仍然良好。
高速高压旋转接头的结构可以说是多种多样，在我公司设计制造的旋转接头，常采用的结构如下图所示，在实际应用中其转速不大于600r/min，压力不
1.旋转轴；2固定壳；3.透盖；4.盲盖；5.骨架油封；6.密封件；7-8.轴承；9.轴卡；10放油塞
旋转接头结构原理示意图
于21Mpa。我们的改进主要有以下几点：1.材质的改进，去掉原来选用的45#钢。旋转轴的材质用GCr12（又叫微变形钢）来替代，该钢相比45#钢具有尺寸稳定性好、受热变形小、硬度高、耐磨性好等优点。固定壳体的材质选用GCr15轴承钢来替代，它具有较高的热强性和热硬性、较高的耐磨性和导热性。轴与壳体经热处理后性能更稳定、硬度更高。轴承的作用是为了旋转稳定、保证油膜的间隙始终一致，采用后轴承的精度低于前轴承一级来提高旋转轴的旋转精度避免旋转轴产生跳动，这样就把接头的间隙控制在了0.04mm。2.增加辅助密封。我们结合以往做的间隙密封结构的同时，又参考日本的接头工艺，大胆的在间隙密封处增加了两道辅助密封，形成了柔性间隙密封，能够有效阻止并减缓旋转接头的泄漏量，增加了油膜的厚度，把原来的设计200ml/min泄漏量降低至50ml/min，超出了设计的要求。
由于旋转接头采用间隙密封密封作为主密封旋转密封时基本不会产生摩擦热，少量的摩擦60%的热量会被油膜泄油液带走，我们旋转轴的材料选用GCr12材质，它的热变形小；而固定壳的材料的导热性能比较好，一个热变形小，另一个导热性好，能够稳定密封处的间隙，这样就避免了旋转接头因温度原因出现研伤抱死的可能，提高了旋转接头的安全性。
从用户近一年多的使用情况看，我公司制作的旋转接头的运转效果良好，完全满足了用户的各项技术指标要求，技术已经成熟，而且得到了钢企的认可和好评，这标志着我公司设计制作卷曲机专用高速高压类旋转接头的水平又上了一个新台阶。
2020-02-02
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