淺析帶鋼軋輥軸承故障及技術(shù)改進(jìn)

師友榮

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司）

1、前言

陜鋼集團(tuán)龍鋼公司軋鋼廠精品板帶生產(chǎn)線年生產(chǎn)能力150萬噸，主軋線軋機(jī)配置為14架平軋機(jī)組、5架立軋機(jī)組。其中φ780*800兩輥軋機(jī)7架，φ410*780四輥軋機(jī)7架，φ800*300立式軋機(jī)3架，φ500*240立式軋機(jī)2架，為全連軋生產(chǎn)線。自2018年投產(chǎn)以來，軋機(jī)輥系軸承燒軸承事故較為普遍，經(jīng)過統(tǒng)計，月Z高燒軸承20次，Z少為3次，平均約為10次，尤其是日產(chǎn)達(dá)到5000噸以上時，燒軸承事故急劇增加，嚴(yán)重影響正常軋制節(jié)奏。

2、故障分析和改進(jìn)措施效果

根據(jù)對燒軸承事故統(tǒng)計分析，主要有四列軸承燒毀、工作輥定位軸承燒毀，工作輥深溝球軸承散架、支撐輥四列軸承保持架損壞等幾種事故類型。事故原因有：軸承潤滑、設(shè)備缺陷、軸承質(zhì)量、裝配原因、軋制工藝過程控制等。

2.1、軸承潤滑

軸承潤滑不足是造成燒軸承事故的主要原因，約占軋機(jī)燒軸承事故的60%。軸承潤滑不足主要有以下幾個方面原因：

2.1.1、 潤滑油不足：龍鋼帶鋼生產(chǎn)線軋輥軸承潤滑為智能油氣潤滑，油氣潤滑的特點(diǎn)為油品為一次性使用，潤滑油量過大，油品消耗大，成本增加，同時環(huán)保污染風(fēng)險大；油量少又會造成潤滑油不足，發(fā)生事故。該條生產(chǎn)線滿負(fù)荷生產(chǎn)時，油氣潤滑油Z多月消耗34桶（200L），Z少17桶（200L），差距非常大，經(jīng)過近半年測試，油耗控制在22桶較為合適。

2.1.2、輥系密封不好：軋機(jī)輥系密封是否完好是油氣潤滑正常運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)，很多生產(chǎn)線忽視密封管理是造成燒軸承事故頻發(fā)的一個突出原因，只有在密封作用良好情況下，軸承座內(nèi)腔相對于外部空間才能保持正壓狀態(tài)，軸承潤滑油不會大量流失，軋輥冷卻水、灰塵不會進(jìn)入軸承座內(nèi)腔。軸承座密封失效原因主要有以下幾點(diǎn)：a  密封設(shè)計不合理：如定位軸承座與四列軸承座本體密封為橡膠繩，在使用過程中密封不嚴(yán)，輥系密封與軋輥密封環(huán)過盈量過小或無過盈量，起不到密封作用，改橡膠繩為O型圈，輥系密封與迷宮環(huán)過盈量為3~5mm,問題得到解決。 b 密封接觸表面粗糙度差，軋輥動迷宮在加工或使用過程中，密封面表面粗糙度差，致使密封在軋機(jī)運(yùn)行過程中快速磨損失效。我們改造后迷宮和軋輥為整體制造，密封面磨削后表面粗糙度為Ra1.6,使用效果良好，同時減輕員工勞動強(qiáng)度。

2.1.3、密封老化未及時更換，密封在使用一定時間后會硬化磨損，起不到密封作用，所以定期（一年左右）更換密封，平時勤檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換就能很好解決問題。主要采取以下幾方面措施，a、修改密封結(jié)構(gòu)形式，重新修訂過盈量。定期更換密封，隨時檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換。b、對所有密封接觸表面進(jìn)行拋光處理，同時加強(qiáng)密封接觸面的檢查。c、進(jìn)油孔分布不合理，油路不暢通。每個軸承座油一個主油孔，內(nèi)置分配器，出現(xiàn)故障不易發(fā)現(xiàn)，往往在燒軸承事故后才能發(fā)現(xiàn)，很難做到早發(fā)現(xiàn)早處理，改為外置分配器的效果很好。定位軸承內(nèi)隔環(huán)分油孔設(shè)計為φ4*4孔，易堵塞，造成定位軸承缺油，改為φ10*8孔，解決定位潤滑不足問題。

2.2設(shè)備缺陷

設(shè)備影響到軋機(jī)燒軸承是該生產(chǎn)線第二大因素。

2.2.1、傳動軸超長。帶鋼生產(chǎn)線傳動軸不同于棒線材生產(chǎn)線，傳動軸只在鼓齒位置有的軸向伸縮功能，如果總處在伸的狀態(tài)，會引起定位異常受力燒毀，在每次換輥后確認(rèn)傳動軸鼓齒處在縮后位置，磨損嚴(yán)重傳動軸及時更換。

2.2.2、傳動軸晃動大。主要原因是鼓齒磨損嚴(yán)重，可造成傳動端深溝球軸承異常磨損，嚴(yán)重時可導(dǎo)致軸承燒毀，發(fā)現(xiàn)傳動軸晃動大一定要及時更換維修。

2.2.3、軸承座與軋機(jī)牌坊配合間隙大。軸承座及軋機(jī)牌坊在相互配合位置有耐磨板，龍鋼帶鋼生產(chǎn)線原設(shè)計安裝耐磨襯板均為鋼制襯板，在使用一段時間后，間隙增大引起軸承座偏斜，軸承座及軋輥晃動大，軸承會受到異常沖擊，導(dǎo)致軸承破損、燒毀，在襯板磨損后一定要及時更換。我們把軸承座襯板改為尼龍襯板，軸承座在線配合間隙大為改善。軋機(jī)牌坊襯板基本不磨損，只需定期更換軸承座襯板，同時，尼龍襯板還有一定減震功能。

2.2.4、軋輥水平度誤差大。在軋輥旋轉(zhuǎn)過程中，因?yàn)殡x心力作用，軋輥定位軸承受到向心力作用發(fā)熱燒毀，要求定期檢查、調(diào)平換輥小車墊板，在每次換輥時一定要及時清理干凈。

2.3、軸承質(zhì)量：主要表現(xiàn)在支撐輥四列軸承散架、滾珠破損、內(nèi)套機(jī)外圈破損等。

目前國產(chǎn)軸承工藝質(zhì)量完全能滿足帶鋼生產(chǎn)線滾系軸承需要，但是配置不合適還是會造成四列軸承散架、燒毀事故。我們經(jīng)過反復(fù)試用、調(diào)整使用架次、使用時間等，總結(jié)出一套合適的使用方案。首先，上支撐四列軸承保持架使用鑄鐵鉚釘效果好，鋼整體次之，銅保持架Z差；其次，每次?新軸承先在F7-F9機(jī)架使用，然后依次在F6-F9使用，可Z大限度延長上支撐四列軸承的使用壽命。

2.4、裝配原因

再好的軸承，如果安裝不當(dāng)，間隙調(diào)整不合適，同樣會大幅度影響軸承使用壽命，嚴(yán)重時會大面積引起軸承燒毀事故。主要表現(xiàn)在：

2.4.1、安裝過程中清潔不好，軸承座沒有進(jìn)行仔細(xì)清洗、檢查、打磨，導(dǎo)致新安裝好的軸承轉(zhuǎn)動不暢，游隙不均勻，嚴(yán)重影響軸承的使用壽命，在軸承安裝前軸承座的清潔、檢查、打磨、再清潔是關(guān)鍵，一定要嚴(yán)格落實(shí)。

2.4.2、野蠻操作或操作不當(dāng)，可能在軸承安裝過程中損壞軸承或損傷軸承，主要是前期檢查打磨不到位，導(dǎo)致軸承難于安裝，在安裝過程中使用大錘等工具，不僅損壞軸承，影響軸承使用壽命，還有很大的安全風(fēng)險，要求一定要先檢查后安裝，同時要用銅棒敲擊，堅(jiān)決不允許使用大錘敲擊安裝。

2.4.3、軸承游動間隙過大或過小

2.4.3.1、軋輥輥系軸承要頻繁裝拆，一般都要設(shè)置較大的游動間隙，但是在上支撐四列軸承及上工作四列軸承在軋鋼過程中，帶頭每一次咬入上支撐軋輥四列軸承都會受到向上的巨大的沖擊力。游動間隙越大，軋輥向上移動的距離越多，四列軸承遭受的沖擊力越大，這也是上支撐輥軸承損壞的主要圓暈。經(jīng)過多次試驗(yàn)總結(jié)，上支撐軸承游動間隙控制在0.3左右，軸承壽命增加明顯，裝輥也相對容易。

2.4.3.2、定位軸承游動間隙調(diào)整，定位軸承游動間隙越大，軋輥竄輥，游動間隙過小，軸承容易發(fā)熱，會造成定位軸承燒損事故，經(jīng)過調(diào)整調(diào)試，定位軸承游動間隙控制在0.1mm較為合適。

2.5、軋制工藝、軋制過程控制影響。

2.5.1、對軸承壽命影響Z大的是軋制溫度，一支低溫鋼、一個黑鋼頭就會直接導(dǎo)致軸承損壞，生產(chǎn)中斷。所以嚴(yán)格的軋制溫度控制是保證軋制順利的關(guān)鍵，尤其是在軋制薄板時飛剪切頭。

2.5.2、各架次壓下量分配不均勻，可能會導(dǎo)致某一架次負(fù)荷偏大，軸承溫度高，軸承溫度升高，軸承燒毀，要避免高速大壓下量。

2.5.3、軋制水平中心偏斜，主要是導(dǎo)衛(wèi)對中不好，軋輥兩端受力不均勻，軋輥跑偏，致使定位軸承異常受力燒損。

3、結(jié)束語

通過對軋輥軸承系統(tǒng)工作機(jī)理的了解、對原設(shè)計不足的查找、出現(xiàn)故障的原因分析，綜合維修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)改造，取得了良好的效果，軋輥軸承性能得到充分保證。有力保障了帶鋼生產(chǎn)高效順行，軋輥準(zhǔn)備質(zhì)量得到保障，員工勞動強(qiáng)度明顯下降，大幅度提升了軋鋼效益。

參考文獻(xiàn)：

周欣.提高寶鋼2030冷軋機(jī)工作輥軸承使用壽命的措施實(shí)施.全國冷軋寬帶鋼生產(chǎn)技術(shù)會議論文，1989

張清東，陳先霖.CVC四輥冷軋機(jī)板形控制策略.北京科技大學(xué)學(xué)報，1996.8：347-351

張清東，陳先霖，王長松等.冷軋寬帶鋼橫向內(nèi)應(yīng)力分布實(shí)測與計算.北京科技大學(xué)學(xué)報，1994.11（增刊）：81-85

王雅丁.熱帶軋機(jī)軋輥軸承化改造實(shí)踐.天津冶金，1997年03期

殷浩.油氣潤滑技術(shù)在軋機(jī)支承輥軸承上的應(yīng)用[A]，第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C]，2008年。

（來源：鋼鐵培訓(xùn)網(wǎng)）