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熱軋窄帶軋機軸承燒損分析與改進(jìn)
2021-11-02王中華 王會章
(山東省萊鋼板帶廠)
摘 要:針對萊鋼集團(tuán)620mm熱軋機組軋機軸承頻繁燒損,嚴(yán)重影響車間正常生產(chǎn)和成本控制的情況,對工作輥和支撐輥軸承的受力情況進(jìn)行分析跟蹤,查明軋機軸承燒損原因,并制定整改措施,軋機軸承燒損率下降80%,效果顯著。
萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線軋機軸承頻繁發(fā)生在機燒損事故,工作輥、支撐輥軸承每月均有40套左右在機研燒,個別月份達(dá)到50套,對車間生產(chǎn)順行,成本控制、工人勞動強度均造成重大影響。
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,對軋機軸承燒損的各種原因進(jìn)行分析排查,對工作輥和支撐輥軸承的受力情況進(jìn)行分析跟蹤,查明軋機軸承燒損原因,積極制定實施整改措施。
1 燒損分析
1.1工作輥軸承的運行狀態(tài)與失效分析
萊鋼集團(tuán)620mm熱軋生產(chǎn)線軋機為四輥軋機,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,分別承受軋制過程中產(chǎn)生的徑向力與軸向力。在正常軋制過程中,工作側(cè)軸承座由擋板固定,對軋制過程中的軋輥受力進(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,就會產(chǎn)生非常大的軸向力,造成軋輥竄動。反映在實際生產(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)過由于軋輥竄動,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,傳動側(cè)軸承座沒有定位,造成止推軸承372038的燒損主要集中在工作側(cè),且在工作輥外竄時基本不燒軸承,軋輥內(nèi)竄時軸承372038燒損頻繁。換一個角度,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大造成的。軸承內(nèi)外圈斷裂的燒損主要是徑向力過大造成的。大部分人以為過大的徑向力是由于過大的軋制力造成的,其實不然,根據(jù)現(xiàn)場跟蹤測算,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),可見過大的軸承徑向力不是由軋制力引起的。根據(jù)長期現(xiàn)場跟蹤發(fā)現(xiàn),在軋制過程中,由于兩工作輥,或與相鄰支撐輥中心線不平行產(chǎn)生交錯,造成壓靠過程中軋輥軸線彎曲變形。軋輥軸線一旦變形軸承就會發(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,主要承受軋制過程中產(chǎn)生的徑向力及軸向分力。從車間軸承損壞分析來看,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,滾動體移位;滾動體磨損斷裂、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方面:①裝配不當(dāng),裝配過程中造成軸承損壞;②裝配現(xiàn)場帶入或密封不緊進(jìn)入異物造成軸承損壞;③潤滑不良造成軸承損壞;④裝配精度不高造成軸承損壞;⑤支撐輥軸承座沒有自位性,在軋制過程中受力過大造成軸承損壞;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,造成支撐輥軸承燒損的原因是多方面的。
2 整改措施
2.1針對工作輥軸承372038的整改措施
結(jié)合現(xiàn)場工作輥軸承372038燒損的特點,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。通過對工作輥軸承裝配結(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)過校驗?zāi)軌驖M足生產(chǎn)實際,且綜合承載能力能夠增加20%左右。軋輥中心線交錯主要是軸承座尺寸、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際。針對這種情況,筆者根據(jù)每架軋機牌坊銹蝕不同單獨定購滑板,滑板為耐磨并能實現(xiàn)自潤滑的高硫滑板。不斷摸索總結(jié)制定了牌坊尺寸標(biāo)準(zhǔn)。通過對牌坊窗口尺寸的測量反饋,及時更換滑板,保證牌坊尺寸的精度。另一方面,對軸承座每季度測量一次,超過公差范圍的及時進(jìn)行更換,保證牌坊和軸承座的配合精度。
2.2針對支撐輥軸承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保持裝配場地清潔,實現(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,既浪費時間、增加工人勞動強度,又極易造成軸承損壞。為減少人為造成軸承損壞,設(shè)計、安裝軸承裝入裝置。避免了軸承裝入過程中人為造成的軸承損壞。
③設(shè)計安裝自動拆裝軋輥軸承座裝置,避免了行車裝配造成的軸承損傷,同時改進(jìn)密封形式,由迷宮密封改為橡膠密封。
④新上一臺軸承清洗機,定期對軸承進(jìn)行清洗,保證軸承清潔。
⑤改進(jìn)集中潤滑潤滑管路,保證潤滑點暢通。
⑥對原用潤滑脂進(jìn)行改進(jìn)。由普通極壓鋰基脂改為高溫潤滑脂,確保充足潤滑。
⑦制定支撐輥軸承座、牌坊窗口定期測量、調(diào)整、處理制度。
⑧對支撐輥下墊板進(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 效果評價
通過各項整改措施的逐步實施,效果顯現(xiàn),現(xiàn)在車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套以內(nèi),且工人勞動強度不斷降低,成本控制方面也效果顯著。
來源:《九江學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版》