寧國(guó)燕

河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶熱軋廠 河北邯鄲 056000

1 軋輥軸承應(yīng)用過(guò)程中監(jiān)測(cè)維護(hù)的意義

軋輥與軋輥軸承是軋機(jī)的重要部件，在軋制生產(chǎn)中，軋輥是軋機(jī)的主要變形工具，軋輥輥面要與所軋金屬直接接觸，使金屬產(chǎn)生塑性變形。軋輥是通過(guò)各類(lèi)軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)的，軋輥與軋輥軸承價(jià)格昂貴，是軋機(jī)大型消耗性部件，軸承是軋輥系統(tǒng)中重要的精密部件之一，軸承的質(zhì)量和使用壽命直接關(guān)系著軋輥的正常使用情況，從而影響著軋機(jī)的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)成本等。

以某CSP 生產(chǎn)線(xiàn)6 機(jī)架熱連軋機(jī)組為例，1 對(duì)進(jìn)口支承輥價(jià)格高達(dá)70 余萬(wàn)人民幣，1 對(duì)進(jìn)口工作輥價(jià)格高達(dá)50 余萬(wàn)人民幣，1 對(duì)進(jìn)口油膜軸承價(jià)格高達(dá)70 余萬(wàn)人民幣，1 對(duì)進(jìn)口工作輥軸承價(jià)格高達(dá)20 余萬(wàn)人民幣。每機(jī)架有2 對(duì)油膜軸承，2 對(duì)工作輥軸承，工作輥與支承輥各1 對(duì)。軋輥與軋輥軸承工況惡劣，結(jié)構(gòu)與材料及制造工藝均有特殊要求，訂貨周期長(zhǎng)。因此，軋輥與軋輥軸承費(fèi)用在備件消耗費(fèi)及流動(dòng)資金中占很大的比重[1]。

2 軸承失效說(shuō)明

2.1 軸承失效原因分析

根據(jù)最新的軸承壽命理論可知，軸承在特殊的工況下，當(dāng)軸承的滾動(dòng)面（滾動(dòng)體及滾道）之間有一層限制污染物且能有實(shí)現(xiàn)有效分隔的油膜時(shí)，在理想狀況下，就能避免軸承的表面破壞，以達(dá)到良好的運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)軸承失效的問(wèn)題，通過(guò)分析，軸承損壞的原因有：超負(fù)荷運(yùn)行；裝配配合過(guò)緊造成軸承間隙減??；軸承室密封不嚴(yán)混入污染物；電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡衍生的振動(dòng)等。不管何種因素造成軸承失效都會(huì)在軸承上呈現(xiàn)與之相對(duì)應(yīng)的損壞痕跡。找出這些軸承損壞的痕跡便可反推出失效的原因，經(jīng)過(guò)分析總結(jié)試驗(yàn)，制定相應(yīng)的對(duì)策，從而避免此類(lèi)問(wèn)題的再次發(fā)生。

2.2 軸承失效發(fā)展過(guò)程分析

軸承開(kāi)始失效的表現(xiàn)是出現(xiàn)材料疲勞現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，軸承生產(chǎn)出廠到出現(xiàn)第一個(gè)材料疲勞的時(shí)間長(zhǎng)短與軸承的存放、軸承使用工況的轉(zhuǎn)數(shù)、負(fù)荷大小、潤(rùn)滑品質(zhì)有關(guān)。在負(fù)載表面下出現(xiàn)的周期性剪應(yīng)力會(huì)造成疲勞，再運(yùn)行一定時(shí)間后，這些剪應(yīng)力就會(huì)發(fā)展成一些細(xì)微的裂損，然后延伸到軸承的材料表面，軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體會(huì)擦過(guò)這些裂痕，裂痕附近就會(huì)出現(xiàn)材料脫落。雖然最開(kāi)始這種脫落情況很輕微，但隨著應(yīng)力和裂痕材料增加，會(huì)導(dǎo)致材料脫落面積不斷增加，達(dá)到在一定程度后缺陷就會(huì)在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的振動(dòng)和噪音方面表現(xiàn)出來(lái)，最終導(dǎo)致軸承失效不可用。

3 維護(hù)保養(yǎng)方面分析

3.1 潤(rùn)滑不良

由于軸承端面的密封不嚴(yán)以及旋轉(zhuǎn)部件的支撐環(huán)和固定軸承座的端蓋的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，氧化鐵皮、冷卻水及其他雜質(zhì)不可避免地進(jìn)入軸承座。水會(huì)使油脂乳化并變質(zhì)，從而降低潤(rùn)滑效果。氧化鐵皮與油脂混合。隨著軸承的旋轉(zhuǎn)，軸承的磨料磨損被加速，并且進(jìn)入的磨料量不斷增加逐漸填充了軸承的間隙，這使得滾動(dòng)體不撓性或被卡住，從而導(dǎo)致滾子燒毀事故[2]。

3.2 超載

隨著軋制工藝和設(shè)備速度的不斷提高，轉(zhuǎn)速和軋制負(fù)荷的不斷增加，另外，由于軋制件的交變載荷的影響，使?jié)L子軸承過(guò)熱從而降低了軋輥軸承的使用壽命。

3.3 裝配不當(dāng)

軸承內(nèi)圈和滾子軸頸采用過(guò)盈配合，這通常會(huì)導(dǎo)致不足的干涉或干涉。當(dāng)過(guò)盈量不足時(shí)，軸承的內(nèi)圈不能與滾子頸部緊密配合，從而導(dǎo)致滾道疲勞、端面磨損和內(nèi)圈斷裂；當(dāng)內(nèi)圈發(fā)生干涉時(shí)，內(nèi)圈膨脹并減小工作間隙，在滾動(dòng)過(guò)程中交變載荷的作用下，導(dǎo)致內(nèi)圈斷裂。

4 軋輥軸承的維護(hù)

為了延長(zhǎng)軋輥軸承的使用壽命，有效避免軋輥軸承失效現(xiàn)象的發(fā)生，提高軋輥軸承的使用效率，就必須定期從軋機(jī)上取下軋輥軸承，進(jìn)行檢查和維護(hù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)軋機(jī)的運(yùn)行情況調(diào)整軸承的保養(yǎng)維護(hù)頻率。

4.1 軋輥軸承維護(hù)的一般步驟

做好日常檢查和監(jiān)測(cè)工作，追蹤并記錄軋機(jī)軸承的位置。使用專(zhuān)用的軋輥軸承保養(yǎng)服務(wù)記錄卡記錄軸承座號(hào)、軋輥號(hào)、機(jī)架號(hào)、軸承在軋機(jī)上的位置、外圈承載區(qū)和軋制產(chǎn)品噸位以及軸承工作小時(shí)等數(shù)據(jù)。此外，應(yīng)隨時(shí)更新記錄卡方便維護(hù)人員查用，底部空白處可以記錄軸承測(cè)量數(shù)據(jù)和其他監(jiān)測(cè)詳細(xì)內(nèi)容。

4.2 檢查軸承，包括外觀檢查和小修

檢查軋輥軸承需確保軸承內(nèi)無(wú)突起點(diǎn)、缺陷，干凈無(wú)異物。如果在可拆掉滾子的內(nèi)圈滾道或滾子表面上發(fā)現(xiàn)小的剝落或表面裂紋，則通常用打磨機(jī)將金屬剝落去除并將剝落表面的邊緣打磨光滑。應(yīng)該定期檢查軸承磨損，并可以通過(guò)測(cè)量軸承游隙來(lái)評(píng)估軸承磨損。根據(jù)需要,檢查并維修軸承座并將軸承裝回軸承座中。根據(jù)需要,檢查并維修輥頸并將帶有軸承的軸承座安裝到軋輥上。

4.3 清洗軸承

清洗軸承時(shí)，應(yīng)清除所有氧化鐵皮、水、舊油脂或其他所有可能導(dǎo)致軸承過(guò)度磨損的污染物，根據(jù)待清洗軸承的尺寸或數(shù)量，確定用于清洗軸承的清洗方法和清洗劑。煤油、礦物油或其他市售溶劑可用于小軸承或者少量軸承。對(duì)于大軸承或大量軸承，可用40%時(shí)黏度為22cSt（或100%為100SUS）的中性油在清洗箱中清洗。現(xiàn)用的清洗劑主要是煤油，清洗周期由軸承的使用狀態(tài)確定，軸承清洗完畢后，滾動(dòng)體、保持架、和滾道等應(yīng)予徹底檢查，弄清其密封盒潤(rùn)滑的效應(yīng)[3]。

4.4 軸承潤(rùn)滑

軋機(jī)在軋制過(guò)程中，軋輥及軸承座的安全運(yùn)行是基本保障，潤(rùn)滑是保證軸承座安全運(yùn)行的前提。軸承內(nèi)部潤(rùn)滑不良主要由于軸向載荷大軋制速度高，或潤(rùn)滑脂選定不當(dāng)或油脂封入量過(guò)量或過(guò)少，以及軸承座密封損傷、劣化、磨損的原因造成的。使的滾子頭部油膜斷裂，造成內(nèi)圈擋肩雨滾子頭部燒傷。首先我們?cè)跐?rùn)滑脂選用上，復(fù)合磺酸鈣基潤(rùn)滑脂具有較好的抗剪切和抗水性能，好的抗腐蝕保護(hù)和在高溫低溫下穩(wěn)定的性能，故選用油品道達(dá)爾牌菲納脂（CERANHV）,它的皂基為復(fù)合磺酸鈣，黏度為422，工作溫度為-25至180℃；原先的潤(rùn)滑脂補(bǔ)給沒(méi)有量化，人為因素，設(shè)備因素等造成潤(rùn)滑脂補(bǔ)給過(guò)程不合理，容易造成軸承發(fā)熱。我們通過(guò)合理計(jì)算來(lái)量化添加合適的潤(rùn)滑脂,得出使用潤(rùn)滑脂添加的最佳方案，明顯提高了軸承潤(rùn)滑效果，消除了軋輥軸承發(fā)熱現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

軋輥與軋輥軸承監(jiān)測(cè)、維護(hù)與保養(yǎng)在生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)施，取得一定的成效，技術(shù)措施有助于鋼鐵企業(yè)降本減耗和質(zhì)量控制，可促進(jìn)冶金關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)更新，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。