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馬衛娜，李楊

(唐山不銹鋼有限責任公司，河北 唐山 063100)

摘　要：本文通過(guò)對軋機滾動(dòng)軸承失效原因進(jìn)行分析，結合1580軋線(xiàn)的實(shí)際生產(chǎn)情況，并通過(guò)規范軸承管理、加強軸承裝配質(zhì)量及在線(xiàn)跟蹤等措施，降低軸承燒損，保證軋線(xiàn)順利生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：軋機軸承；失效；預防措施

唐鋼不銹鋼公司1580熱扎生產(chǎn)線(xiàn)建于2008年，是一條新型的自動(dòng)化程度較高的寬板軋制生產(chǎn)線(xiàn)。該線(xiàn)擁有1架粗軋機、7架精軋機，工作輥裝機16支應用滾動(dòng)軸承46套。軋線(xiàn)初期生產(chǎn)時(shí)頻繁發(fā)生滾動(dòng)軸承燒損事故，導致軋線(xiàn)停車(chē)，為公司造成巨大的經(jīng)濟損失。因此規范軸承的使用和維護，降低軸承燒損，有效控制生產(chǎn)成本，提高軋機作業(yè)效率，成為我們亟待解決的一項課題。

1　軋機軸承的結構和受力特點(diǎn)

1580線(xiàn)精軋機工作輥采用美國鐵姆肯公司  (TIMKEN) 進(jìn)口系列軸承，采用四列圓錐滾子做為主軸承，并配合雙列圓錐滾子止推軸承形式使用。該類(lèi)型軸承由內圈、滾子、保持架以及相關(guān)組件和外圈安裝組合而成，可承受徑向為主、軸向聯(lián)合載荷，滿(mǎn)足軋機的使用要求。軸承外圈與軋輥輥徑為間隙配合方式，安裝時(shí)將軸承裝入軸承箱內，然后再裝入軋輥軸頸。以下為軸承及軋輥裝配簡(jiǎn)圖 。

圖1　工作輥軸承裝配簡(jiǎn)圖

2　軸承失效原因分析

2.1  軸承失效形式：

由于軸承屬于精密部件，且處在高溫、高熱、高壓水除鱗、氧化鐵皮飛濺環(huán)境下工作，引發(fā)軸承燒損的原因較為復雜。我們通過(guò)對燒損的軸承進(jìn)行拆解，發(fā)現軸承配件有不同程度的損傷。如輥身側軸承內孔擦傷，軸承內、外圈滾道以及滾子有麻點(diǎn)；軸承珠粒滾子碎裂，銷(xiāo)柱發(fā)生斷裂；軋輥輥徑處擦傷等，以下為軸承受損圖片。

圖2　軸承受損圖況

2.2  軸承失效分析：

我們根據軸承結構形式、受力特點(diǎn)以及對失效軸承的拆解觀(guān)察，總結了造成軸承燒損的以下原因：

軸承裝配不良造成軸承游隙改變：

軸承的安裝及配合對軸承在線(xiàn)使用極其關(guān)鍵，圓錐滾子軸承在出廠(chǎng)時(shí)內部游隙值已經(jīng)調整好，在裝配時(shí)按照標號順序進(jìn)行安裝，裝配四列圓錐軸承不保留間隙，裝配雙列圓錐止推軸承時(shí)，軸承與壓蓋間預留一定間隙(控制在0.3～0.5mm), 保證在線(xiàn)能  夠承受交變軸向壓力。由于未按要求合理控制間隙值，在線(xiàn)發(fā)生堆、卡鋼事故時(shí)，軋輥軸線(xiàn)交叉產(chǎn)生軸向力或軸承座發(fā)生偏載，軸承瞬間受力增大， 游隙被鎖死，將引起軸承燒損。

異物入侵軸承內部造成燒損：

異物入侵對軸承損害非常直接。當其顆粒較大時(shí)，在軸承旋轉過(guò)程中導致滾動(dòng)體、軸承套工作面發(fā)生磨擦，破壞軸承滾動(dòng)體，嚴重時(shí)可造成滾子斷裂；當顆粒直徑小于軸承工作間隙時(shí)，異物碎屑進(jìn)入到潤滑油中，會(huì )加劇軸承部件的磨損。如從上述圖中發(fā)現的輥頸和軸承滾道及滾子上有高點(diǎn)，形成局部應力集中，導致部分剝落出現。軋機軸承屬于重載應用，如果存在較大的局部應力集中，同時(shí)在沖擊載荷的作用下會(huì )導致滾子碎裂，軸承失效。

潤滑系統不暢造成燒損：

軸承潤滑油是保證軸承平穩、無(wú)憂(yōu)運轉的基礎，對軸承疲勞壽命和磨損、溫升、振動(dòng)等有重要影響。1580線(xiàn)目前工作輥軸承采用油氣潤滑在線(xiàn)供油方式，采用美孚齒輪油-VG320。如在線(xiàn)油管接頭接觸不良，供油壓力不足或斷油，將加劇軸承接觸表面的磨損，軸承迅速升溫，軸承內、外套圈過(guò)早出現碳化、裂紋等，降低軸承使用壽命。

軸承過(guò)載影響使用：

按軋制工藝的要求，各軋機架次負荷分配不均，使軸承長(cháng)期在較大負荷下運行。如1580線(xiàn)精軋機組前幾架負荷偏大，經(jīng)過(guò)調查發(fā)現2、3架的軋機軸承燒損次數高于其它架次。同時(shí)在軋鋼工作中由于工藝、設備等事故出現，使軸承在較短時(shí)間內承受過(guò)載負荷。這些過(guò)載影響往往造成滾動(dòng)體局部萌生疲勞裂紋，而引起軸承疲勞失效。

3　改進(jìn)措施

從軸承的結構特點(diǎn)及失效形式來(lái)分析，軸承使用涉及到軸承裝配、軋機操作及液壓潤滑多個(gè)環(huán)節。如有一方存在問(wèn)題均可能導致在線(xiàn)軸承燒損事故，要考慮其軋制負荷、轉速、潤滑、溫升，并有針對性地采取防范措施。

3.1  加強軋線(xiàn)跟蹤檢測：

(1) 根據軋機工作狀態(tài)，優(yōu)化軋制工藝，按不同帶鋼產(chǎn)品規格制定壓下規程，合理分配軋制載荷及控制轉速，避免軋鋼時(shí)發(fā)生明顯沖擊載 荷造成堆鋼、斷帶等情況，避免對軋輥軸承的損傷。

(2) 調整軋機軸向鎖緊及壓緊裝置，避免軸向竄動(dòng)。軸承箱與機架牌坊的固定點(diǎn)與軸承座中心線(xiàn)相一致，以免產(chǎn)生力偶矩，使軸承偏載。

(3) 加強溫度檢測，應用溫度計、測振儀對軸承座進(jìn)行定量檢測，供油溫度超出正常預設范圍應報警，避免軸承燒損嚴重。

(4) 加強在線(xiàn)油壓監測，每次換輥后，設專(zhuān)人查看油氣接頭是否插到位，每一路連接油氣混合塊的透明塑料管內是否油氣通暢，利用布條檢查氣密性，確保供油充足。

(5) 軋線(xiàn)每次進(jìn)行換輥操作時(shí)，要求應對拆卸下的油管和接頭進(jìn)行保護，避免異物入侵油管，引起軸承污染。

3.2 加強軸承裝配精度:

加強軸承日常維護工作，避免軸承在裝配初期受到污染。安裝軸承在清潔干燥的環(huán)境下進(jìn)行，保證裝配精度。

(1) 定期檢測牌坊窗口及軸承座襯板尺寸，控制基準偏差在0.3mm內，偏差較大時(shí)必須更換新襯板或加墊。

(2) 定期檢測軋機軸承座尺寸，對軸承座內孔大于標準偏差0.15 mm, 對稱(chēng)度大于標準偏差 0.20mm, 外形尺寸小于標準偏差0.50mm 的軸承座進(jìn)行返修或報廢。

(3) 隨著(zhù)軋制噸位的增加，在50萬(wàn)t左右組織一次軸承全面拆解檢修。對軸承及組件進(jìn)行清洗。按軸承的正確順序和標記字母安裝，每次檢修更換軸承外套承載區位置。

(4) 安裝軸承時(shí)控制好軸承間隙值，測量外圈端面與軸承箱蓋板縫隙寬度，根據需要添加不同厚度的金屬墊片，保證在正常要求范圍內；墊片必須壓實(shí)，并涂抹干油。

(5) 每2~3個(gè)月將軋輥端蓋螺絲拆掉，檢查軸承油、密封磨損等情況，縮短更換密封周期，基本使用2～4個(gè)月進(jìn)行更換，避免雜物進(jìn)入軸承內部。

(6) 使用專(zhuān)用工具吊裝和存放軸承，避免磕碰。針對受損輕微的軸承進(jìn)行修復，使用300目的金相砂紙除銹拋光，打磨局部高點(diǎn)或剝落點(diǎn)。

(7) 定期清洗潤滑過(guò)濾網(wǎng)、接頭等裝置，對軸 承潤滑油進(jìn)行化驗，檢測各項指標是否正常，保證 油質(zhì)良好。

4　結語(yǔ)

通過(guò)對燒損軸承進(jìn)行分析，找出軸承失效的原因；通過(guò)優(yōu)化軋鋼工藝操作，實(shí)施在線(xiàn)點(diǎn)檢，加強軸承裝配精度，定期清洗軸承各組件等改進(jìn)措施，經(jīng)過(guò)一系列的精心維護，降低了軸承燒損的發(fā)生率。

不銹鋼1580線(xiàn)通過(guò)采取以上改進(jìn)措施，軸承燒損事故大大減少，同時(shí)提高軋機作業(yè)率，取得良好經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]蘇玉達.降低窄帶鋼熱軋機軸承消耗的措施[J].    軋鋼，2003(3):57-58.[2]張海軍.四輥軋機工作輥軸承燒損原因分析及改進(jìn) [J].]   軸承，2007(12)14-15.

來(lái)源：《黑龍江冶金》