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十八輥銅箔軋機背襯軸承的維護方法
2021-07-20劉煒等
(山東天和銅箔有限公司)
摘 要:以十八輥軋機的背襯軸承為研究對象,對背襯軸承使用中產(chǎn)生的問題進行了闡述和分析,對背襯軸承的裝配精度和維護進行了研究,提出了背襯軸承修磨新方式,對十八輥軋機輥系的維護具有重要意義。
壓延銅箔主要用于制造撓性印制電路板(FPC)、鋰離子電池負極集流體等高端電子產(chǎn)品,廣泛應用于航天航空、國防軍工、工控醫(yī)療設備、手機、5G通信、新能源汽車、高端消費類電子等領域,是新一代電子信息產(chǎn)業(yè)和新能源行業(yè)無法替代的核心基礎材料。壓延銅箔以銅帶坯為母材,經(jīng)過預精軋軋制、熱處理、成品軋制、脫脂清洗、表面功能化處理等生產(chǎn)工序,Z薄厚度可達6μm,Z大寬度650mm,具有高強度、高延展性、低粗糙度、低溫軟化等特性,且可通過微合金化以增強其某一特性,代表了銅加工技術的尖端水平。
壓延銅箔生產(chǎn)流程中,銅箔軋制是其中關鍵的核心技術之一,軋機輥系的維護,是軋制Z基礎的保障,對銅箔品質(zhì)及生產(chǎn)效率具有至關重要的影響。
1 十八輥軋機輥系
目前,國內(nèi)壓延銅箔生產(chǎn)設備主要的區(qū)別在于銅箔軋制工序,主要分為日本IHI公司的X型軋機和意大利的十八輥軋機。十八輥軋機因為輥系復雜(圖1),維護難度大,且對操作人員的維護能力有很高要求,尤其是工作輥兩側的側支承輥和背襯軸承,與中間輥和工作輥集成在一個輥箱(圖2)里,裝配比較繁瑣,要求精細,生產(chǎn)過程中如果維護不到位,極易造成產(chǎn)品缺陷。
2 背襯軸承在使用中出現(xiàn)的問題
十八輥軋機軸承采用的是雙列滾針軸承,在銅箔600m/min高速軋制時,軸承轉速達到3550r/min,軸承的工況極為惡劣,裝配不當易出現(xiàn)軸承表面燒傷、劃傷,滾針斷裂、磨損、滾針保持架斷裂等問題。
3 背襯軸承的裝配要求
十八輥軋機共計8根背襯軸承輥,每組9個軸承,共計72個軸承,該軸承沒有內(nèi)圈,裝配在8根經(jīng)過表面淬火的芯軸上。
(1)軸承在安裝之前應進行肉厚檢測對軸承逐一檢測分類,按照上機要求在同一軸上的背襯軸承肉厚偏差h<0.005mm,將其分成8組,尤其在使用一段時間后,背襯軸承的滾針和外圈都會有一定程度的磨損。所以定期對軸承的肉厚進行檢測非常必要。
(2)背襯軸承的芯軸在使用一段時間后,受力面也會產(chǎn)生一些磨損,應在裝配時變換芯軸的受力面,能夠延長芯軸的使用時間。
(3)長期在中部使用的背襯軸承在使用一段時間后,承受的載荷與兩側的軸承不一樣,滾針磨損也會嚴重一些,可以定期與兩側的軸承交換位置,延長軸承的使用壽命。
(4)定期清理芯軸上的噴油孔,避免雜物堵塞,保證軸承能有充足的潤滑油供給,一般情況下可以用壓縮空氣從芯軸一端的油孔吹掃,觀察出油孔的氣壓和氣量,必要時用探針清理。
(5)軸承安裝完畢后,可用側支承輥進行壓靠實驗,轉動側支承輥,背襯軸承超過半數(shù)隨動方可。
4 背襯軸承的修磨
使用過程中,軸承表面會產(chǎn)生很多缺陷,如劃傷、印痕,表面粗糙度難以達到使用要求,需要對其表面進行修磨。修磨的方式主要有無心磨床修磨和外圓磨床修磨兩種。無心磨床修磨方便,只需將軸承外圈和滾針拆卸好,并做記錄防止混亂,但要達到好的磨削效果,對無心磨床的要求非常高,一般的無心磨床難以達到0.002mm圓柱度的要求。外圓磨床磨削也需要對軸承進行拆卸,根據(jù)軸承外圈內(nèi)孔的尺寸進行測量分組,并根據(jù)內(nèi)孔尺寸的公差范圍配做相應的芯軸,使其配合公差<0.005mm,然后上機磨削。這兩種磨削方式能夠保證軸承的精度符合以下要求,圓度<0.002mm,圓柱度<0.002mm,外徑差<0.005mm,粗糙度Ra<0.4μm。
軸承經(jīng)過多次修磨后,邊部倒角會消失,為防止在使用中出現(xiàn)邊部應力集中的現(xiàn)象,必須重新修磨,特別是倒角和圓柱面的過渡區(qū),可以用800目的砂紙打磨平滑。軸承修磨量和使用工況有很大關系,經(jīng)研究,可以根據(jù)運行時間按照圖3修磨。軸承修磨后,用快測千分尺進行檢測,方便快速,根據(jù)外徑差異分組涂油,并用防銹紙進行包裝,在修磨數(shù)量上可以富余少數(shù)軸承作為備件,以便在軸承使用中個別出現(xiàn)問題的時候可以迅速更換。
5 結語
雖然十八輥銅箔軋機輥系結構復雜,背襯軸承維護繁瑣,但通過對背襯軸承修磨精度和?配精度的嚴格管控,能夠使背襯軸承保持良好的工作狀態(tài),并使背襯軸承使用的經(jīng)濟效益達到Z大化。