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降低高线粗中轧机轧辊轴承消耗的措施

发布时间：2012-09-29 浏览次数：521

作者：王凯　彭光辉　李士永
（唐山钢铁股份有限公司）

　　摘　要：分析了高速线材生产线上粗中轧机轧辊轴承损坏的原因，并针对轧辊轴承的组装、清洗、检查、使用和维护等方面提出了相应的改进措施。实践表明，改进后该轴承的平均使用寿命由原产钢12万t提高到20万t。
　　1　前言
　　唐山钢铁股份有限公司第2条国产高速线材生产线于2000年6月投产。因发展需要于2003年3月对该生产线进行了技术改造。现粗中轧机共13架，其中粗轧9架、中轧4架，全部水平布置。轧机采用高强度牌坊式机架。该生产线原设计年生产能力为45万t，通过强化设备管理、不断完善轧制工艺，并进行品种开发，截止2005年，其年产量已达到60万t。
　　但生产中粗中轧部分轧辊轴承（轴承型号和实际工况见表1）工作环境恶劣：温度高、冲击频繁、负荷高、污染严重，因而时常发生烧轴承事故，导致被迫停机，甚至轧辊报废，不仅影响了轧机作业率，还大大增加了企业制造成本。为减少轧辊轴承事故性损坏，降低吨钢轴承消耗，在轧辊轴承的装配、使用、维护等方面进行了不断探索，取得了良好效果。

　　2　原因分析及改进措施
　　2.1原因分析
　　轧辊轴承运转伴有多种摩擦，其内摩擦Z严重的部位是外圈滚道负荷区，轴承存在径向游隙，滚子只在负荷区滚动，非负荷区的滚子处于半滚半滑状态[1]。当滚子一旦进入负荷区后自转突然加速，在增速的过程中滚子与轨道的摩擦较强烈，同时在这一区域承受着轧钢的冲击负荷。滚子与滑道接触变形引起的滑动摩擦是轴承零件损坏的关键因素。在润滑不良的情况下，零件的表面粗糙度逐渐加大，磨损更加严重，Z终导致轴承损坏；轧辊轴承运转过程中，轴承内圈与轧辊轴之间、轴承外圈与轴承座内孔之间相对“爬行”，辊颈表面与轴承端面的恶性摩擦发热，都会造成轴承烧毁事故;密封不良也是造成轴承过早损坏的一个主要原因。如果外界污物侵入轴承座，Z先污染的是靠近外侧的润滑脂，进而是轴承零件表面出现磨损，随污物的增加，磨损不断扩大，Z终导致套圈开裂、轴承损坏。这些事故严重时还会报废轧辊、轴承座等零件。
　　2.2改进措施
　　2.2.1组装
　　经不断摸索，确立了轧辊轴承组装标准：
　　(1)第1次使用的轴承，组装完毕后，要整体测量轴向游隙，并将其控制在0.45～0.70mm之间，并要求锁母和轴承压盖将内外套压紧，防止“爬行”。
　　(2)再次使用的轴承，由于磨损等原因，轴承精度下降，但组装后仍应将轴向游隙控制在0.45～0.70mm之间，特殊情况下可放大至0.45～0.80mm，可通过增减轴承外套压盖垫片实现游隙的调整。
　　2.2.2清洗与检查
　　(1)每次组装前，要将轴承、轴承座清洗干净并疏通油路，用高压风将油路内积油吹扫干净，保持油路畅通。检查轴承内外套、滚动体及保持架等部件，如发现异常，应及时更换。根据外圈负荷区的磨损情况旋转角度，一般每次旋转约90°检查。型圈、唇型密封等部位，要确保其无破损且弹性正常。检查轴承压盖与唇型密封接触部位表面光洁度及磨损情况，要求表面光滑无缺陷，磨损程度小于1.2mm，保证唇型密封正常工作且压下量正常(30%～40%)[2]。
　　(2)组装前检查轴承座内孔磨损情况，包括尺寸和圆柱度。如Φ600mm内孔直径超过标准0.35mm，Φ560mm、Φ450mm内孔直径超过标准0.30mm，Φ380mm内孔直径超过标准0.20mm，则不得投入使用，待修复到标准尺寸后方可再次使用。4种轴承座内孔Z大直径与Z小直径超过0.20～0.30mm，不得投入使用，待修复到标准尺寸后方可使用。
　　(3)组装前，检查大辊辊颈轴承部位磨损情况，Φ560mrn轧辊尺寸小于标准0.50mm，Φ450mm轧辊尺寸小于标准0.40mm，Φ380mm轧辊尺寸小于标准0.30mm，不得投入使用，必须修复到标准尺寸后方可使用(中380mm轧辊可采用加密封固持胶的方法补救)。
　　(4)所有轴承压盖安装时，当垫片调整完毕，必须用密封胶密封，防止轴承进水。
　　(5)无论用何种方法加热轴承，加热温度不得超过120℃。
　　(6)检查弹性胶体是否失效，确保其正常。
　　2.3 使用与维护
　　轴承的正确使用与维护是降低轧辊轴承消耗的必要条件，在此方面要注意2点：
　　(1)轴承座应具有调心性，以避免轧辊挠曲变形而使轴承受到偏载。经常检查并调整牌坊窗口衬板基面，保持轴承座内孔轴线与之平行，还要经常检查轴承座内孔圆柱度，保证轴承处于较好的受力状态。若窗口基面衬板调整不当，则会使两轧辊轴线不平行，轴线夹角越大，轧钢时产生的轴向力越大。轴向冲击力不但会损坏定位轴承，有时还会使轴承座压盖变形，甚至顶断紧固螺栓。为减少轴向冲击力，要经常检查轴承座是否压紧，尤其是操作侧轴承座与牌坊间要实现轴向无间隙固定。同时要尽量减少传动侧轴承座与牌坊窗口的间隙，以减缓传动轴跳动对轴承产生的冲击。为减少轴向冲击，对轧辊轴向固定装置进行了改进，由原来的开门式改为螺栓紧固的压板式。不仅简便了操作，还确保了轧辊轴承的轴向压紧。
　　(2)润滑不良是轴承过早损坏的另一重要原因，在轴承装配后已根据要求加入了润滑脂。由于换辊周期大于润滑脂的更换周期，因此在生产期间应定期向轴承补充新润滑脂。其目的，一是保障轴承的良好润滑；二是将被污染的润滑脂挤出轴承座，清洁轴承；三是旧脂排出时可带走密封处的污物，由新脂润滑密封件，保证密封效果。经摸索后确定的补脂周期为：1#～6#机架为4天1个周期，7#～10#机架为3天1个周期，11#～13#机架为2天1个周期。每月消耗脂60桶(每桶25k)，夏季略多些。另外，还要根据实际运行情况，如挤出废油脂污染程度，轴承运转的声音、测量温度等进行调整。润滑脂采用1#极压锂基脂，其特点是耐高负荷、耐高温、机械安定性好、抗水性好、使用温度在﹣20～120℃[3]。实践证明，小剂量的连续补脂是线材粗中轧机轧辊轴承Z理想的脂润滑方式，可有效地提高轴承的使用寿命，降低轧辊轴承的消耗。
　　3　结语
　　通过不断地摸索，改进了轧辊轴承的装配、使用、维护等工作。该生产线粗中轧机轧辊轴承的平均使用寿命已由原来12万t钢提高到20万t。大大降低了轴承的吨钢消耗，轧机轴承的无忧运转不仅保证了生产的顺利运行，还带来了明显的经济效益。
　　参考文献：
　　[1]房世兴.高速线材轧机装备技术[M].北京：冶金工业出版社，1997.
　　[2]周建男.轧钢机械滚动轴承[M].北京：冶金工业出版社，2001.
　　[3]苏玉达.轧辊轴承的脂润滑[J].轧钢，1998，15(1)：42-44.

来源：《轧钢》　2006年　第4期