軸承知識(shí)
熱軋窄帶軋機(jī)軸承燒損分析與改進(jìn)
2021-11-02王中華 王會(huì)章
(山東省萊鋼板帶廠)
摘 要:針對(duì)萊鋼集團(tuán)620mm熱軋機(jī)組軋機(jī)軸承頻繁燒損,嚴(yán)重影響車(chē)間正常生產(chǎn)和成本控制的情況,對(duì)工作輥和支撐輥軸承的受力情況進(jìn)行分析跟蹤,查明軋機(jī)軸承燒損原因,并制定整改措施,軋機(jī)軸承燒損率下降80%,效果顯著。
萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線軋機(jī)軸承頻繁發(fā)生在機(jī)燒損事故,工作輥、支撐輥軸承每月均有40套左右在機(jī)研燒,個(gè)別月份達(dá)到50套,對(duì)車(chē)間生產(chǎn)順行,成本控制、工人勞動(dòng)強(qiáng)度均造成重大影響。
根據(jù)萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備特征,圍繞這一工程技術(shù)難題,對(duì)軋機(jī)軸承燒損的各種原因進(jìn)行分析排查,對(duì)工作輥和支撐輥軸承的受力情況進(jìn)行分析跟蹤,查明軋機(jī)軸承燒損原因,積極制定實(shí)施整改措施。
1 燒損分析
1.1工作輥軸承的運(yùn)行狀態(tài)與失效分析
萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線軋機(jī)為四輥軋機(jī),工作輥軸承采用四列圓柱滾子軸承672738和雙列圓錐滾子軸承372038,分別承受軋制過(guò)程中產(chǎn)生的徑向力與軸向力。在正常軋制過(guò)程中,工作側(cè)軸承座由擋板固定,對(duì)軋制過(guò)程中的軋輥受力進(jìn)行分析可知,工作輥軸承基本不承受徑向力,主要承受軸向力。其中軸向力主要是由于兩工作輥中心線不平行,產(chǎn)生軸向分力。兩工作輥一旦產(chǎn)生交錯(cuò),就會(huì)產(chǎn)生非常大的軸向力,造成軋輥竄動(dòng)。反映在實(shí)際生產(chǎn)中,就是承受徑向力的672738軸承基本不燒損,承受軸向力的止推軸承372038燒損頻繁,甚至出現(xiàn)過(guò)由于軋輥竄動(dòng),將工作輥箱體擋板拉斷的情況。由于工作側(cè)軸承座有擋板定位,傳動(dòng)側(cè)軸承座沒(méi)有定位,造成止推軸承372038的燒損主要集中在工作側(cè),且在工作輥外竄時(shí)基本不燒軸承,軋輥內(nèi)竄時(shí)軸承372038燒損頻繁。換一個(gè)角度,從軸承372038燒損的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,軸承燒損主要有兩種表現(xiàn)形式,一是軸承抱軸研死,二是軸承內(nèi)外圈斷裂。軸承抱軸研死的燒損,主要是竄輥引起軸向力過(guò)大造成的。軸承內(nèi)外圈斷裂的燒損主要是徑向力過(guò)大造成的。大部分人以為過(guò)大的徑向力是由于過(guò)大的軋制力造成的,其實(shí)不然,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)算,軸承內(nèi)外圈斷裂的軸承燒損,軋制力都在正常范圍之內(nèi),可見(jiàn)過(guò)大的軸承徑向力不是由軋制力引起的。根據(jù)長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)跟蹤發(fā)現(xiàn),在軋制過(guò)程中,由于兩工作輥,或與相鄰支撐輥中心線不平行產(chǎn)生交錯(cuò),造成壓靠過(guò)程中軋輥軸線彎曲變形。軋輥軸線一旦變形軸承就會(huì)發(fā)生內(nèi)外圈斷裂式的燒損。軋輥軸線變形是軸承內(nèi)外圈斷裂燒損的主要原因。
1.2支撐輥軸承的運(yùn)行狀態(tài)與失效分析
萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線支撐輥軸承采用四列圓錐滾子軸承2077164,主要承受軋制過(guò)程中產(chǎn)生的徑向力及軸向分力。從車(chē)間軸承損壞分析來(lái)看,支撐輥軸承燒損主要集中在下支撐輥軸承。其表現(xiàn)形式主要有:軸承內(nèi)外圈軸向斷裂,外圈徑向斷裂;軸承內(nèi)圈與裝配附件研磨;靠近輥身一列軸承保持架、外圈斷裂,滾動(dòng)體移位;滾動(dòng)體磨損斷裂、保持架斷裂。結(jié)合軸承燒損情況進(jìn)行分析,造成軸承燒損的原因主要有以下幾個(gè)方面:①裝配不當(dāng),裝配過(guò)程中造成軸承損壞;②裝配現(xiàn)場(chǎng)帶入或密封不緊進(jìn)入異物造成軸承損壞;③潤(rùn)滑不良造成軸承損壞;④裝配精度不高造成軸承損壞;⑤支撐輥軸承座沒(méi)有自位性,在軋制過(guò)程中受力過(guò)大造成軸承損壞;⑥牌坊調(diào)整不合適,軸承受力不均造成軸承損壞。由此可見(jiàn),造成支撐輥軸承燒損的原因是多方面的。
2 整改措施
2.1針對(duì)工作輥軸承372038的整改措施
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作輥軸承372038燒損的特點(diǎn),制定防止軸承損壞的整改措施:一增加軸承372038承受負(fù)荷的能力,二避免軋輥中心線產(chǎn)生交錯(cuò)。通過(guò)對(duì)工作輥軸承裝配結(jié)構(gòu)的分析,確定軸承372038改型由于受空間尺寸限制不能進(jìn)行。但可以軸向加寬9mm,經(jīng)過(guò)校驗(yàn)?zāi)軌驖M(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際,且綜合承載能力能夠增加20%左右。軋輥中心線交錯(cuò)主要是軸承座尺寸、牌坊窗口尺寸存在偏差及配合不當(dāng)造成的。對(duì)于老生產(chǎn)線普遍存在牌坊銹蝕嚴(yán)重?zé)o基準(zhǔn)可言,而更換牌坊就顯得不切實(shí)際。針對(duì)這種情況,筆者根據(jù)每架軋機(jī)牌坊銹蝕不同單獨(dú)定購(gòu)滑板,滑板為耐磨并能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑的高硫滑板。不斷摸索總結(jié)制定了牌坊尺寸標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)牌坊窗口尺寸的測(cè)量反饋,及時(shí)更換滑板,保證牌坊尺寸的精度。另一方面,對(duì)軸承座每季度測(cè)量一次,超過(guò)公差范圍的及時(shí)進(jìn)行更換,保證牌坊和軸承座的配合精度。
2.2針對(duì)支撐輥軸承2077164的整改措施
結(jié)合支撐輥軸承2077164燒損的原因分析,制定以下整改措施:
①保持裝配場(chǎng)地清潔,實(shí)現(xiàn)清潔裝配,避免鋸末等異物進(jìn)入軸承。
②原先軸承裝入軸承座都是靠銅棒、錘頭鈍擊裝入,既浪費(fèi)時(shí)間、增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度,又極易造成軸承損壞。為減少人為造成軸承損壞,設(shè)計(jì)、安裝軸承裝入裝置。避免了軸承裝入過(guò)程中人為造成的軸承損壞。
③設(shè)計(jì)安裝自動(dòng)拆裝軋輥軸承座裝置,避免了行車(chē)裝配造成的軸承損傷,同時(shí)改進(jìn)密封形式,由迷宮密封改為橡膠密封。
④新上一臺(tái)軸承清洗機(jī),定期對(duì)軸承進(jìn)行清洗,保證軸承清潔。
⑤改進(jìn)集中潤(rùn)滑潤(rùn)滑管路,保證潤(rùn)滑點(diǎn)暢通。
⑥對(duì)原用潤(rùn)滑脂進(jìn)行改進(jìn)。由普通極壓鋰基脂改為高溫潤(rùn)滑脂,確保充足潤(rùn)滑。
⑦制定支撐輥軸承座、牌坊窗口定期測(cè)量、調(diào)整、處理制度。
⑧對(duì)支撐輥下墊板進(jìn)行改進(jìn),由平面改為弧面,增加支撐輥軸承座的自位性。
3 效果評(píng)價(jià)
通過(guò)各項(xiàng)整改措施的逐步實(shí)施,效果顯現(xiàn),現(xiàn)在車(chē)間支撐輥軸承控制在月燒損1套,工作輥軸承控制在月燒損4套以?xún)?nèi),且工人勞動(dòng)強(qiáng)度不斷降低,成本控制方面也效果顯著。
來(lái)源:《九江學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版》