粗軋燒軸承的原因分析及解決措施

梁建軍　陳興國(guó)

（柞水同興軋鋼有限公司，商洛 726000）

粗軋燒軸承的原因分析及解決措施

梁建軍陳興國(guó)

（柞水同興軋鋼有限公司，商洛 726000）

針對(duì)柞水同興軋鋼粗軋系統(tǒng)燒軸承的故障頻繁，對(duì)粗軋的軸承系統(tǒng)進(jìn)行分析，主要是針對(duì)軋鋼軋輥軸承部分的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比。軋鋼軋輥軸承的設(shè)計(jì)是以科學(xué)經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)壽命、使用簡(jiǎn)單、維修方便為原則，同時(shí)考慮使用環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)的，以達(dá)到滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。本設(shè)計(jì)具有一定的參考性、可行性，突出了冶金行業(yè)的特點(diǎn)。

軋輥軸承 故障原因 解決措施

前言

生產(chǎn)中，柞水同興軋鋼有限公司的棒線粗軋軋輥頻繁出現(xiàn)燒軸承的故障，破壞了軋鋼的節(jié)奏。粗軋換輥費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也減少了軋輥壽命，增加了企業(yè)費(fèi)用，嚴(yán)重影響軋鋼生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)軸輥燒軸承的規(guī)律進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致分析后，對(duì)定位軸承進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)，從而很好地解決這個(gè)問(wèn)題，且效果良好。

1　故障分析

對(duì)軋輥燒軸承的每一次故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)每次燒軸承的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行察看、拍照留檔，經(jīng)過(guò)由淺及深、逐項(xiàng)排除地分析后，以期查找出燒軸承的主要原因。

首先，懷疑是軋輥缺油靠造成事故。但是，對(duì)軋輥加油記錄進(jìn)行查對(duì)，加大加油頻次，未能避免事故的再次發(fā)生。于是，排除缺油原因造成的故障。

其次，可能是工人在軋輥裝配上出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致故障發(fā)生。但是，通過(guò)對(duì)軋輥燒軸承的懷況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一般出現(xiàn)在軋輥上線生產(chǎn)后5～10天之間。然而，如果是軸承裝配原因引起的燒軸承事故，一般應(yīng)在軋輥上線后短時(shí)間內(nèi)由于裝配原因引起的摩擦很快就會(huì)導(dǎo)致燒軸承事故，所以排除裝配原因。

再次，懷疑是軋鋼時(shí)過(guò)載，軋低溫鋼造成事故。但是，對(duì)出現(xiàn)事故時(shí)的粗軋電流進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)正常電流范圍，調(diào)閱監(jiān)控視頻和加熱爐記錄進(jìn)行查證，沒(méi)有過(guò)低溫鋼，于是排除過(guò)載原因。

最后，通過(guò)對(duì)燒軸承的情況進(jìn)行檢查分析后，確認(rèn)每次事故都是定位軸承先損壞，然后引起燒軸承故障。定位軸承損壞后及時(shí)停軋的，主軸承損壞較輕。在對(duì)個(gè)別正常生產(chǎn)換下的粗軋軸承進(jìn)行檢查時(shí)，也發(fā)現(xiàn)定位軸承（61936）外圈縱向破裂。于是，綜合以上原因認(rèn)為造成事故的主要原因是：定位軸承承受軸向力超過(guò)了軸承的極限，并受到了徑向沖擊載荷，從而造成定位軸承散架或外圈破裂，引起燒軸承事故，即軋輥軸承輥系設(shè)計(jì)不合理。

2　解決措施

原設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)如圖1所示。軋機(jī)兩端使用的軋輥軸承為FC3652168（額定載荷：動(dòng)態(tài)，990kN；靜態(tài)，2300kN；極限轉(zhuǎn)速：1700轉(zhuǎn)/分），以操作端為固定端，使用的軸承型號(hào)為4086734（額定載荷：Cr=198kN；Cor=296kN），并作為軋輥軸承的定位軸承。該軸承可承受徑向、軸向或徑向軸向聯(lián)合負(fù)荷。軸承的接觸角越大，所能承受的軸向力越大。該類(lèi)型軸承與四列圓柱滾子軸承配套套使用，裝在軋機(jī)的固定端，限制軋輥的雙向竄動(dòng)；以傳動(dòng)端為浮動(dòng)端，使用的定位軸承為61936（額定載荷：動(dòng)態(tài)，80kN；靜態(tài)，110kN；極限轉(zhuǎn)速：1885轉(zhuǎn)/分）。在實(shí)際應(yīng)用中，軋輥經(jīng)常出現(xiàn)燒軸承的情況，主要集中在固定端，也有浮動(dòng)端定位軸承為61936破裂引起的燒軸承故障。根據(jù)軋輥軸承的損壞情況進(jìn)行分析，認(rèn)為故障發(fā)生的主要原因是：定位軸承4086734所能承受的軸向力太小。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，軋輥軋制時(shí)，在軸向徑向力的反復(fù)作用下，引起定位軸承先損壞，使軋輥軸承無(wú)法定位，導(dǎo)致軋輥軸承損壞。在此情況下，決定對(duì)軋輥的定位軸承進(jìn)行重新選型和設(shè)計(jì)。

圖1　原設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)

方案一：

選用推力軸承作為固定端定位軸承，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

選用的軸承型號(hào)為雙向推力圓錐滾子軸承829228（額定載荷：動(dòng)態(tài)，580kN；靜態(tài)，2900kN），其余軸承不變。增大軸承承受軸向力的能力，該軸承能承受雙向軸向載荷，與四列圓柱滾子軸承配套使用裝在軋機(jī)的固定端，以限制軋輥的雙向竄動(dòng)，軸向承載能力高，耐沖擊，適于較大軸向力的工況場(chǎng)合。

圖2　推力軸承作為固定端定位軸承的結(jié)構(gòu)示意圖

方案二：

浮動(dòng)端使用的定位軸承為61936。在軋輥軸承輥系中，該軸承與四列軸承配套作為輔助軸承，多用在軋機(jī)的傳動(dòng)端，決定軸承座相對(duì)于軋輥的位置，以確保動(dòng)靜迷宮軸向準(zhǔn)確互不干涉。該軸承承受的徑向力能力小，不應(yīng)承受軋鋼過(guò)程中的徑向力。軋鋼時(shí)的巨大徑向軋制力應(yīng)由四列軋輥軸套承受，所以在軸承外徑與軸承座之間應(yīng)保留間隙，避免軋鋼時(shí)徑向力傳動(dòng)到該軸承（見(jiàn)圖3）。在定位軸承61936與軸承座之間留了0.5的間隙，以確保該軸承不受徑向負(fù)荷。

圖3　方案二的結(jié)構(gòu)示意圖

3　總結(jié)

通過(guò)這一系列改造，徹底解決了粗軋燒軸承的故障，軋鋼的產(chǎn)量上了一個(gè)新臺(tái)階，且由于定位軸承承受的軸向載荷大幅增加，延長(zhǎng)了定位軸承的使用壽命。雖然單一軸承的價(jià)格提高，但由于更換次數(shù)大大降低，反而進(jìn)一步降低了軸承消耗，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，也減少了軸承更換時(shí)的人工勞動(dòng)。

[1]潘慧勤.軋鋼車(chē)間機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

[2]劉寶衍.軋鋼機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

[3]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1997.

[4]蔣維星.軋鋼機(jī)械設(shè)備[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1981.

[5]周開(kāi)勤.機(jī)械零件手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，1994.

Reason Analysis and Solving Measures of Burning Bearing Roughing

LIANG Jianjun,CHEN Xingguo
(Zhashui Tongxing steel rolling Co. Ltd, Shangluo 726000)

Zhashui Tongxing rolling roughing system for burning bearing fault frequently, of rolling bearing system are analyzed, is mainly for steel rolling roll bearing part of the design to carry on the contrast. Rolling bearing for roll design is in economic science, long s ervice life, us e s imple, convenient maintenance principle, taking into account the use of the environment under the premise of design, so as to meet the requirements of production, economic and practical purpose. The design has a certain reference, feasibility, highlighting the characteristics of the metallurgical industry.

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