通水冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭漏水原因及故障排除

一、引言

二、通水冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭的工作原理

通水冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭主要由外殼、轉(zhuǎn)子、密封件、軸承等部件組成。其工作原理是通過轉(zhuǎn)子與外殼之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)冷卻液從靜止的管道系統(tǒng)輸入到旋轉(zhuǎn)設(shè)備的冷卻通道中，在旋轉(zhuǎn)過程中，密封件起到阻止冷卻液泄漏的關(guān)鍵作用，同時(shí)軸承支撐轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證冷卻液能夠順暢地在動(dòng)靜部件之間傳輸。

三、漏水原因分析

（一）機(jī)械密封失效

1. 密封面磨損

• 長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，由于轉(zhuǎn)子與密封面之間的摩擦，尤其是在高速旋轉(zhuǎn)或冷卻液中含有雜質(zhì)顆粒時(shí)，密封面會(huì)逐漸磨損。磨損后的密封面無法緊密貼合，導(dǎo)致冷卻液泄漏。例如，在一些金屬加工行業(yè)，冷卻液中可能會(huì)混入金屬屑，這些金屬屑會(huì)像砂紙一樣不斷研磨密封面，加速其磨損。

• 當(dāng)設(shè)備頻繁啟?；虺霈F(xiàn)振動(dòng)時(shí)，密封面之間會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷，也容易造成密封面的局部磨損或破裂，破壞密封效果。

2. 密封件老化

• 密封件通常由橡膠、石墨等材料制成，這些材料在長(zhǎng)期接觸冷卻液、高溫環(huán)境以及受到化學(xué)物質(zhì)侵蝕的情況下，會(huì)發(fā)生老化、硬化、變形等現(xiàn)象。例如，橡膠密封件在高溫冷卻液的作用下，橡膠分子鏈會(huì)斷裂，導(dǎo)致密封件失去彈性，無法有效地填充密封間隙，從而引發(fā)漏水。

• 密封件的使用壽命也與安裝時(shí)的預(yù)緊力有關(guān)。如果預(yù)緊力過大，會(huì)使密封件過度壓縮，加速老化；預(yù)緊力過小，則無法保證密封面的緊密貼合，容易泄漏。

  
  

（二）連接部件松動(dòng)

1. 螺紋連接松動(dòng)

• 旋轉(zhuǎn)接頭與管道之間的螺紋連接在設(shè)備運(yùn)行過程中可能會(huì)因振動(dòng)、溫度變化等因素而松動(dòng)。例如，在一些大型造紙機(jī)的冷卻系統(tǒng)中，設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)使螺紋連接逐漸松脫，導(dǎo)致冷卻液從螺紋連接處滲出。

• 安裝時(shí)螺紋未擰緊或擰緊力矩不均勻，也會(huì)在后期運(yùn)行中出現(xiàn)松動(dòng)問題。此外，螺紋處密封膠的老化或失效也會(huì)影響連接的密封性，造成漏水。

2. 法蘭連接密封不良

• 法蘭連接的旋轉(zhuǎn)接頭，如果法蘭面不平整、有劃痕或雜質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致法蘭墊片無法均勻受壓，從而破壞密封效果。例如，在化工設(shè)備安裝過程中，若法蘭面在運(yùn)輸或安裝過程中受到損傷，未進(jìn)行修復(fù)就進(jìn)行安裝，在通入冷卻液后很容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

• 法蘭螺栓的松動(dòng)也是常見原因之一。隨著設(shè)備的運(yùn)行，法蘭螺栓可能會(huì)因振動(dòng)而松動(dòng)，使法蘭連接的緊密性降低，引發(fā)漏水。

（三）內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞

1. 軸承損壞

• 軸承在旋轉(zhuǎn)接頭中承擔(dān)著轉(zhuǎn)子的支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)功能。如果軸承因長(zhǎng)期過載、潤(rùn)滑不良或進(jìn)入雜質(zhì)等原因損壞，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)精度下降，產(chǎn)生偏心或晃動(dòng)。這種情況下，密封件會(huì)受到不均勻的作用力，加速磨損和失效，進(jìn)而引起漏水。例如，在一些高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的橡膠混煉設(shè)備冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭中，若軸承潤(rùn)滑脂不足，軸承磨損加劇，就容易出現(xiàn)漏水問題。

2. 轉(zhuǎn)子變形或損壞

• 轉(zhuǎn)子在制造過程中可能存在質(zhì)量缺陷，如材質(zhì)不均勻、加工精度不夠等，在使用過程中容易因受力不均而變形。此外，設(shè)備遭受外力沖擊或過載時(shí)，轉(zhuǎn)子也可能發(fā)生損壞。變形或損壞的轉(zhuǎn)子會(huì)與密封件之間產(chǎn)生異常摩擦和間隙變化，導(dǎo)致漏水。例如，在一些工業(yè)爐窯冷卻系統(tǒng)中，如果旋轉(zhuǎn)接頭受到爐內(nèi)高溫輻射和氣流沖擊，轉(zhuǎn)子可能會(huì)發(fā)生變形，影響其與密封件的配合，引發(fā)漏水故障。

（四）冷卻液?jiǎn)栴}

1. 冷卻液壓力過高或不穩(wěn)定

• 當(dāng)冷卻液供應(yīng)系統(tǒng)的壓力超過旋轉(zhuǎn)接頭的額定壓力時(shí)，會(huì)對(duì)密封件造成過大的壓力，使其無法承受而泄漏。例如，在一些液壓系統(tǒng)冷卻用旋轉(zhuǎn)接頭中，如果液壓泵輸出壓力不穩(wěn)定或壓力調(diào)節(jié)閥故障，導(dǎo)致冷卻液壓力波動(dòng)過大，就容易使旋轉(zhuǎn)接頭出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

• 壓力沖擊也是一個(gè)重要因素。在系統(tǒng)快速啟?；蜷y門突然開閉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊，對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭的密封結(jié)構(gòu)造成破壞，引發(fā)漏水。

2. 冷卻液腐蝕

• 如果冷卻液的化學(xué)成分與旋轉(zhuǎn)接頭的材質(zhì)不兼容，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致接頭部件腐蝕。例如，使用酸性或堿性過強(qiáng)的冷卻液，會(huì)腐蝕金屬外殼、轉(zhuǎn)子和密封件等。在一些電鍍行業(yè)的冷卻系統(tǒng)中，若冷卻液選擇不當(dāng)，旋轉(zhuǎn)接頭很容易因腐蝕而出現(xiàn)漏水故障。

• 冷卻液中的微生物滋生也可能引起腐蝕。微生物在冷卻液中代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)會(huì)侵蝕接頭部件，同時(shí)微生物的尸體和分泌物也可能堵塞冷卻通道，影響冷卻液的正常流動(dòng)，間接導(dǎo)致漏水。

四、故障排除方法

（一）機(jī)械密封故障排除

1. 檢查密封面磨損情況

• 定期拆卸旋轉(zhuǎn)接頭，檢查密封面的磨損程度。如果磨損較輕，可以通過研磨修復(fù)密封面，使其恢復(fù)平整度和光潔度。研磨時(shí)應(yīng)使用合適的研磨工具和研磨膏，按照正確的工藝進(jìn)行操作。例如，對(duì)于平面密封面，可以采用平面研磨機(jī)進(jìn)行研磨，控制好研磨壓力和時(shí)間。

• 如果密封面磨損嚴(yán)重，如出現(xiàn)深度劃痕、凹坑或破裂等情況，則需要更換密封件。在更換密封件時(shí)，應(yīng)選擇與原密封件相同型號(hào)、規(guī)格和材質(zhì)的產(chǎn)品，并確保安裝正確。安裝時(shí)要注意密封面的清潔，避免雜質(zhì)顆粒進(jìn)入密封間隙。

2. 處理密封件老化問題

• 對(duì)于老化、硬化或變形的密封件，應(yīng)及時(shí)更換。在選擇新密封件時(shí)，要考慮冷卻液的溫度、壓力、化學(xué)性質(zhì)以及設(shè)備的運(yùn)行工況等因素，選擇合適的密封材料。例如，對(duì)于高溫冷卻液，可選用耐高溫的石墨密封件；對(duì)于有化學(xué)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的冷卻液，應(yīng)選擇耐腐蝕的橡膠或塑料密封件。

• 調(diào)整密封件的預(yù)緊力。在安裝密封件時(shí)，應(yīng)按照設(shè)備制造商的要求，使用合適的工具和方法調(diào)整預(yù)緊力。一般可以通過擰緊密封壓蓋螺栓來調(diào)整預(yù)緊力，但要注意避免預(yù)緊力過大或過小?？梢圆捎门ぞ匕馐职凑找?guī)定的扭矩值進(jìn)行擰緊，確保預(yù)緊力均勻。

  
  

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（二）連接部件故障排除

1. 緊固螺紋連接

• 定期檢查旋轉(zhuǎn)接頭與管道之間的螺紋連接是否松動(dòng)。如果發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)先將接頭內(nèi)的冷卻液排空，然后使用合適的工具，如扳手，按照規(guī)定的擰緊力矩將螺紋重新擰緊。在擰緊過程中，要注意螺紋的方向，避免擰錯(cuò)。

• 對(duì)于螺紋處密封膠老化或失效的情況，應(yīng)先清除舊的密封膠，然后重新涂抹合適的密封膠，如螺紋密封膠或厭氧膠等，再進(jìn)行螺紋連接的緊固。密封膠的涂抹應(yīng)均勻、適量，避免過多或過少。

2. 修復(fù)法蘭連接密封

• 檢查法蘭面的平整度和清潔度。如果法蘭面有劃痕、凹坑或雜質(zhì)，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)和清理。對(duì)于輕微的劃痕，可以采用砂紙打磨平整；對(duì)于較深的凹坑，可以采用焊接修補(bǔ)后再打磨的方法。清理法蘭面時(shí)，應(yīng)使用干凈的布或清洗劑去除油污、灰塵等雜質(zhì)。

• 更換法蘭墊片。如果法蘭墊片損壞或老化，應(yīng)選擇合適的墊片進(jìn)行更換。墊片的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)冷卻液的性質(zhì)、溫度和壓力等因素選擇，如橡膠墊片、金屬纏繞墊片等。在安裝墊片時(shí)，要確保墊片放置正確、平整，然后均勻擰緊法蘭螺栓。擰緊螺栓時(shí)應(yīng)按照對(duì)角線方向逐步擰緊，使法蘭面均勻受壓，擰緊力矩應(yīng)符合要求。

（三）內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障排除

1. 更換損壞的軸承

• 當(dāng)發(fā)現(xiàn)軸承損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)停機(jī)更換軸承。在更換軸承前，要先將旋轉(zhuǎn)接頭拆卸下來，清洗干凈內(nèi)部的冷卻液和雜質(zhì)。然后根據(jù)軸承的型號(hào)和規(guī)格，選擇合適的新軸承。在安裝軸承時(shí)，要注意軸承的安裝方向和預(yù)緊力。一般可以采用加熱軸承或冷裝軸頸的方法進(jìn)行安裝，確保軸承安裝到位且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。安裝后要加入適量的潤(rùn)滑脂，保證軸承的良好潤(rùn)滑。

2. 修復(fù)或更換轉(zhuǎn)子

• 如果轉(zhuǎn)子變形較輕，可以采用機(jī)械加工的方法進(jìn)行修復(fù)，如車削、磨削等，使其恢復(fù)到正常的尺寸和形狀精度。在加工過程中，要注意控制加工余量和表面粗糙度。

• 如果轉(zhuǎn)子損壞嚴(yán)重，無法修復(fù)，則需要更換新的轉(zhuǎn)子。新轉(zhuǎn)子的材質(zhì)和加工精度應(yīng)符合設(shè)備要求，安裝時(shí)要確保轉(zhuǎn)子與其他部件的配合精度，如與密封件的間隙、與軸承的同軸度等。

（四）冷卻液?jiǎn)栴}處理

1. 調(diào)整冷卻液壓力

• 安裝壓力監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻液的壓力。如果發(fā)現(xiàn)壓力過高或不穩(wěn)定，應(yīng)檢查冷卻液供應(yīng)系統(tǒng)，如水泵、壓力調(diào)節(jié)閥等設(shè)備是否正常工作。對(duì)于壓力過高的情況，可以通過調(diào)整壓力調(diào)節(jié)閥降低壓力，使其在旋轉(zhuǎn)接頭的額定壓力范圍內(nèi)。如果是壓力不穩(wěn)定，應(yīng)檢查水泵的運(yùn)行狀態(tài)，如是否有氣蝕現(xiàn)象、電機(jī)是否正常等，并進(jìn)行相應(yīng)的維修或調(diào)整。

• 在系統(tǒng)中安裝緩沖裝置，如蓄能器、緩沖罐等，以吸收壓力沖擊。這些裝置可以在系統(tǒng)壓力突然變化時(shí)，起到緩沖和穩(wěn)定壓力的作用，減少對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭的沖擊破壞。

2. 解決冷卻液腐蝕問題

• 根據(jù)旋轉(zhuǎn)接頭的材質(zhì)，選擇合適的冷卻液。在選擇冷卻液時(shí)，要考慮其化學(xué)成分與接頭材質(zhì)的兼容性，避免發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，對(duì)于不銹鋼材質(zhì)的旋轉(zhuǎn)接頭，應(yīng)避免使用含氯離子過高的冷卻液。

• 定期檢測(cè)冷卻液的酸堿度和微生物含量。如果發(fā)現(xiàn)冷卻液酸性或堿性過強(qiáng)，應(yīng)進(jìn)行中和處理或更換冷卻液。對(duì)于微生物滋生的問題，可以添加殺菌劑或防腐劑進(jìn)行處理，同時(shí)定期更換冷卻液，保持冷卻液的清潔度。

五、預(yù)防措施

1. 定期維護(hù)保養(yǎng)

• 制定合理的旋轉(zhuǎn)接頭維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，定期對(duì)其進(jìn)行檢查、清潔、潤(rùn)滑和調(diào)試。例如，每運(yùn)行一定時(shí)間后，拆卸旋轉(zhuǎn)接頭，檢查密封件、軸承、連接部件等的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行處理。

• 定期更換冷卻液，一般根據(jù)冷卻液的使用環(huán)境和壽命要求，每 3 - 6 個(gè)月更換一次冷卻液，同時(shí)清洗冷卻系統(tǒng)管道，防止雜質(zhì)積累和微生物滋生。

2. 正確安裝操作

• 在安裝旋轉(zhuǎn)接頭時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)備制造商的安裝說明書進(jìn)行操作。確保連接部件擰緊力矩合適、密封面清潔平整、密封件安裝正確等。

• 在設(shè)備運(yùn)行過程中，要避免過載、超速和頻繁啟停等操作，減少對(duì)旋轉(zhuǎn)接頭的沖擊和磨損。同時(shí)，要注意監(jiān)控冷卻液的壓力、溫度等參數(shù)，確保其在正常范圍內(nèi)。

3. 選用優(yōu)質(zhì)配件

• 在采購(gòu)旋轉(zhuǎn)接頭及其配件時(shí)，要選擇質(zhì)量可靠、信譽(yù)良好的供應(yīng)商。選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的產(chǎn)品，確保旋轉(zhuǎn)接頭的材質(zhì)、制造工藝和性能滿足要求。例如，選擇具有良好耐磨性、耐腐蝕性和耐高溫性的密封件和軸承等配件，提高旋轉(zhuǎn)接頭的整體質(zhì)量和可靠性。

六、結(jié)論