張建李

摘要：對(duì)軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承的常見失效形式及原因進(jìn)行了分析，介紹了傳統(tǒng)點(diǎn)檢方法及其優(yōu)、缺點(diǎn)。說明了振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承的點(diǎn)檢領(lǐng)域具有執(zhí)行頻率高、覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)點(diǎn)檢方法相結(jié)合可實(shí)現(xiàn)軸承故障位置的準(zhǔn)確預(yù)判。

關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承;軋機(jī)減速機(jī);點(diǎn)檢

中圖分類號(hào)：TH133 ?文獻(xiàn)識(shí)別碼：A

1、前言

在鋼鐵企業(yè)中，軋鋼產(chǎn)線，尤其是棒、線材產(chǎn)線具有高軋速、快節(jié)奏的生產(chǎn)特點(diǎn)，加之溫度高、濕度大的惡劣環(huán)境，使得軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承的任何問題都會(huì)被放大，導(dǎo)致軸承本身乃至相關(guān)聯(lián)的軸、齒輪等零件損壞。因此，對(duì)于設(shè)備技術(shù)人員而言，掌握軋機(jī)減速機(jī)軸承的常見失效形式與原因，進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的點(diǎn)檢，并根據(jù)其狀態(tài)提前進(jìn)行維修是避免設(shè)備事故的必要手段。

2、軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承常見問題及原因

軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承主要損壞形式為內(nèi)、外圈或滾動(dòng)體的異常磨損、破壞，保持架變形斷裂等[1]。除去軸承本身制造、加工缺陷，造成其損壞的原因主要有：

①軸承選型錯(cuò)誤。較為常見的是滾動(dòng)軸承徑向游隙設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)。軸承徑向游隙選擇過大，會(huì)導(dǎo)致軸承內(nèi)外圈磨損不均。而游隙過小，可能會(huì)導(dǎo)致軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受熱膨脹，將轉(zhuǎn)軸抱死。[2]

②裝配不當(dāng)。不僅是軸承本身裝配作業(yè)不規(guī)范導(dǎo)致其受損，軸承內(nèi)圈端面與鎖母之間的預(yù)緊力不足、松動(dòng)，或聯(lián)軸器安裝對(duì)中差等都會(huì)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中造成軸承的異常損壞

③固體顆粒污染。軸承拆裝過程或是生產(chǎn)過程中外部異物進(jìn)入滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈，會(huì)造成軸承局部塑性變形，研磨損傷、擦傷。

④軸承潤(rùn)滑不良。造成潤(rùn)滑不良的原因很多，如潤(rùn)滑劑選型錯(cuò)誤，油路設(shè)計(jì)不合理，潤(rùn)滑油中含水量大，密封失效進(jìn)水，裝配不合理導(dǎo)致油孔不正、箱體密封膠進(jìn)入分油槽等。

⑤軸承過載。軋機(jī)減速機(jī)軸承過載多數(shù)是坯料溫度不合格引起的。當(dāng)進(jìn)入軋機(jī)的坯料溫度過低時(shí)會(huì)導(dǎo)致軋機(jī)的軋制力增大，軋機(jī)電機(jī)、減速機(jī)過載，造成軸承內(nèi)外圈輥道金屬脫落、裂紋，保持架變形、斷裂。

由此可見，導(dǎo)致軋機(jī)減速機(jī)軸承失效的原因眾多，只有通過有效的點(diǎn)檢才能提前預(yù)判軸承狀態(tài)及故障位置，避免設(shè)備的損壞。

3、軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承的點(diǎn)檢方法

以往對(duì)于軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承的點(diǎn)檢分為解體點(diǎn)檢與常規(guī)巡檢兩種傳統(tǒng)方式。近些年，隨著對(duì)軋鋼設(shè)備穩(wěn)定性要求日益嚴(yán)苛以及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的不斷深入，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正越來越多的應(yīng)用于軋機(jī)減速機(jī)軸承的點(diǎn)檢領(lǐng)域。

1）解體點(diǎn)檢

主要為對(duì)箱體分箱面進(jìn)行解體，或打開減速機(jī)的軸承座端蓋、觀察窗的方法檢查軸承、齒輪的狀態(tài)。由于解體點(diǎn)檢需要在設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，因此設(shè)備技術(shù)人員的能夠在自身安全得到充分保障的條件下軸承本體、密封、定位零件等關(guān)鍵部位進(jìn)行直接觸摸、觀察。由于解體點(diǎn)檢需要生產(chǎn)中斷，多在長(zhǎng)時(shí)間檢修中進(jìn)行，因此執(zhí)行頻率較低。另外，減速機(jī)解體的拆裝作業(yè)需要多人配合，作業(yè)過程中容易因人員的技術(shù)水平差或作業(yè)不規(guī)范造成設(shè)備隱患或零件損壞。

2）常規(guī)巡檢

指在生產(chǎn)狀態(tài)下點(diǎn)檢人員對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的檢查，如透過觀察窗檢查軸承潤(rùn)滑是否充分;借助便攜式測(cè)溫儀對(duì)軸承座的溫度進(jìn)行測(cè)量;借助聽音棒監(jiān)聽轉(zhuǎn)動(dòng)中的軸承聲音。其優(yōu)點(diǎn)是能夠不需要設(shè)備停機(jī)，符合現(xiàn)代化軋鋼產(chǎn)線連續(xù)性強(qiáng)、節(jié)奏快的生產(chǎn)模式。缺點(diǎn)主要為：①安全風(fēng)險(xiǎn)大。無論是旋轉(zhuǎn)設(shè)備本身或是突發(fā)的堆鋼事故都可能對(duì)點(diǎn)檢人員造成傷害。②點(diǎn)檢覆蓋范圍小，執(zhí)行頻率低。受制于軋鋼產(chǎn)線設(shè)備眾多，布置緊湊的特點(diǎn)，點(diǎn)檢人員難以對(duì)減速的所有軸承進(jìn)行高頻次點(diǎn)檢。③使用聽音棒檢查軸承的正常與否存在很強(qiáng)的主觀性，無法定量分析，對(duì)點(diǎn)檢員的技術(shù)水平、工作經(jīng)驗(yàn)有很高的要求。

3）振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)

振動(dòng)在線測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括信號(hào)采集傳感器、數(shù)據(jù)采集柜、控制計(jì)算機(jī)以及分析軟件測(cè)[4]，需在減速機(jī)軸承位的水平、垂直以及軸向3個(gè)位置打孔、安裝傳感器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軸承3個(gè)方向上的振動(dòng)頻率、大小、加速度的測(cè)量。由于減速機(jī)安裝在設(shè)備底座上后，其振動(dòng)情況除了受減速機(jī)自身狀態(tài)以及軋制負(fù)載的影響外，幾乎不受外界環(huán)境干擾，所以對(duì)在線測(cè)振數(shù)據(jù)的收集、分析能夠幫助設(shè)備技術(shù)人員準(zhǔn)確了解軸承本身的磨損、變形、裂紋[5]，以及工作游隙大小、鎖母等定位零件松緊以及整個(gè)軸系的剩余不平衡量等情況。

與傳統(tǒng)點(diǎn)檢方式相比較，振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不受生產(chǎn)狀態(tài)以及設(shè)備布局的限制，具有安全性高、覆蓋面廣的特點(diǎn)。設(shè)備技術(shù)人員可根據(jù)轉(zhuǎn)速、載荷等因素任意設(shè)定監(jiān)測(cè)頻率，通過計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備點(diǎn)檢，極大提高了點(diǎn)檢效率。此外，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的歷史數(shù)據(jù)更加全面、詳實(shí)，設(shè)備技術(shù)人員通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析能夠準(zhǔn)確地判斷出劣化趨勢(shì)與潛在失效位置，與傳統(tǒng)的常規(guī)巡檢、解體點(diǎn)檢相結(jié)合能夠及時(shí)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，避免設(shè)備事故的發(fā)生。

4、結(jié)論

造成軋機(jī)減速機(jī)滾動(dòng)軸承失效的原因多種多樣，不僅是軸承本身制造、裝配問題，使用、維護(hù)不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致其損壞。單純的傳統(tǒng)點(diǎn)檢手段因安全性差、覆蓋面小、點(diǎn)檢頻次低等問題，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化的軋鋼產(chǎn)線對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的嚴(yán)苛要求。振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不受生產(chǎn)條件、產(chǎn)線布局、設(shè)備數(shù)量等因素的制約，與傳統(tǒng)點(diǎn)檢手段相結(jié)合能夠幫助設(shè)備技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)軸承狀態(tài)的量化分析以及失效預(yù)判，在軋鋼設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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