康海林

（攀鋼集團(tuán)成都板材有限責(zé)任公司，四川 成都 610300）

一、涂機(jī)軸承存在的問(wèn)題

彩色涂層生產(chǎn)線是專門(mén)用于對(duì)冷軋板、熱鍍鋅板、高鋁合金板、不銹鋼板等材料表面進(jìn)行連續(xù)漆料涂裝的機(jī)組裝備。攀鋼的彩色涂層生產(chǎn)線采用的是兩輥式底涂和三輥式精涂正面、兩輥式精涂背面的涂敷方式。在進(jìn)行膜厚控制作業(yè)過(guò)程中，其他參數(shù)都最大優(yōu)化后，為了獲得較薄的干膜厚度，同時(shí)減少稀釋劑的使用費(fèi)用，采用增大輥壓的方式來(lái)控制膜厚，并取得較好的效果。但是同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題，主要是來(lái)自設(shè)備方面：精涂機(jī)掛料輥、涂輥軸承頻繁損壞，對(duì)正常生產(chǎn)產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的影響。原設(shè)計(jì)的軸承為帶座外球面調(diào)心球軸承UCC211，由日本NSK生產(chǎn)，采用增大輥壓的工藝后，生產(chǎn)涂料費(fèi)用下降了，但軸承平均每月消耗12套左右，而主要損壞軸承的輥?zhàn)又挥兴母凑加冒颂纵S承，這使得備件及維修費(fèi)用增加，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。鑒于這種情況，亟需解決涂輥軸承頻繁損壞問(wèn)題。

二、改進(jìn)措施

通過(guò)記錄精涂機(jī)背涂輥和面涂輥的壓力，得出壓力數(shù)據(jù)，且對(duì)比壓力數(shù)值和軸承損壞頻率可以看出，在壓力大的時(shí)間段內(nèi)，軸承更換頻率相對(duì)較高，在壓力小的時(shí)間段內(nèi)軸承更換頻率相對(duì)較低，而且軸承大部分為內(nèi)圈沿徑向斷裂。

根據(jù)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)可以做以下計(jì)算，得出軸承的理論壽命：設(shè)機(jī)組運(yùn)行速度為60m/min，輥速比為1.06，輥徑為215mm，可得：輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速＝94.2r/min。

已知球軸承UC211的額定動(dòng)載荷為C=29.2kN，根據(jù)軸承壽命計(jì)算公式：L10=(C/P)ε，球軸承ε＝3，滾子軸承ε＝10/3。當(dāng)輥壓按原設(shè)計(jì)壓力5～8kN狀況下運(yùn)行時(shí)，P=5kN時(shí)：L10=(29.2/5)3＝199 176 704（r），相當(dāng)于連續(xù)工作1 468.3天。

而在實(shí)際使用中，軸承載荷達(dá)到20kN的力，在此工況下，P=20kN時(shí)：L10=(29.2/20)3＝3 112 136（r），相當(dāng)于連續(xù)工作22.9天。

因?yàn)檠b配精度等其他各方面的原因，軸承的實(shí)際使用壽命只有2～3天。最終決定對(duì)該軸承進(jìn)行換型改造。

根據(jù)實(shí)際工況，選用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，即圓錐孔軸承配合緊定襯套、止動(dòng)墊圈和圓螺母緊固的組合形式，實(shí)現(xiàn)軸承在光軸上的定位緊固。軸承型號(hào)為21312CK+H312的軸承加緊定襯套。下面進(jìn)行軸承的理論壽命校核。

圖1

軸承21312CK的徑向基本額定動(dòng)載荷C=211kN，根據(jù)軸承壽命計(jì)算公式：L10=(C/P)ε，21312CK為滾子軸承，ε取10/3，當(dāng)輥壓力20kN時(shí)，即P=20kN：L10=(C/P)ε=(211/20)10/3＝2 575 381 265（r），相當(dāng)于軸承連續(xù)工作18 985.77天，即52年。

三、取得的成效

2008年3月完成對(duì)背涂掛料輥（鋼輥）軸承換型改造后，通過(guò)3年的使用，沒(méi)有發(fā)生損壞現(xiàn)象，而且旋轉(zhuǎn)精度及其他性能參數(shù)均滿足生產(chǎn)工藝要求。

軸承壽命在改造前為2～3天，預(yù)計(jì)改造后實(shí)際平均使用壽命為兩年。僅此項(xiàng)軸承消耗節(jié)省的經(jīng)濟(jì)效益即為近6萬(wàn)元。改造后，背涂提升輥可恢復(fù)原較低的位置，使得帶鋼在背涂輥上的包角達(dá)到設(shè)計(jì)要求，基本可以杜絕因帶鋼板型不好造成背涂漏涂的缺陷。同時(shí)，生產(chǎn)中對(duì)漆膜厚度控制調(diào)節(jié)較簡(jiǎn)單，通過(guò)調(diào)整輥壓即可，對(duì)油漆黏度要求降低，涂料中稀釋劑的含量也可適當(dāng)降低，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效降低了生產(chǎn)成本。

[1]朱立，徐小連.彩色涂層鋼板技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第2卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[3]機(jī)械工業(yè)信息研究院，洛陽(yáng)軸承研究所.軸承[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.