高速線材軋輥軸承長壽命研究及應(yīng)用

丁 喜

（本鋼集團北營軋鋼廠，遼寧 本溪 117000）

1 軋輥軸承存在問題及分析

軋輥軸承的短壽燒損事故，不僅增加軸承、軋輥的異常消耗，更重要的是直接造成整個軋線長時間熱停。據(jù)其他軋鋼廠統(tǒng)計，軋輥軸承損壞事故熱停時間占比例為全熱停時間的11%，與其他事故相比熱停時間最長。

2 失效原因

軋輥軸承的失效形式主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 表面疲勞損傷

這種形式的破壞主要表現(xiàn)在有少量的材料從滾動體或滾動道表面剝落。表面疲勞剝落主要由于潤滑劑中存在雜質(zhì)，接觸表面存在劃痕或點蝕等缺陷，造成局部應(yīng)力集中，引起表面疲勞裂紋的發(fā)展而導(dǎo)致表面材料的剝落。

2.2 內(nèi)部剝落

這種形式的剝落是在接觸表面下形成較大的裂紋，這些裂紋在出現(xiàn)剝落之前，在載荷應(yīng)力達(dá)到最大值得部件與表面成平行擴展。

2.3 外界因素導(dǎo)致軸承零部件損壞

軸承零部件發(fā)生損壞的現(xiàn)象主要發(fā)生在工況比較惡劣的情況下，如軋制力過大，軋制速度過高，接軸、機架晃動、潤滑條件差或軸承發(fā)熱等等

3 四列圓錐滾子軸承的安裝

軸承安裝之前應(yīng)對各備件，軋輥輥頸、軸承座、密封件、油道等進(jìn)行檢查尺寸，形狀位置精度和配合公差是否符合設(shè)計的要求。與軸承相配合備件毛刺都必須清除，并清洗干凈涂上潤滑油。任何時候四列圓錐滾子軸承均應(yīng)按照正確的順序表疊放組裝，鐵母肯公司使用字母記系統(tǒng)以確保軸承按照正確的順序安裝，軸承組件裝入軸承座時可以A面或E面朝下，但是各部件必須保持正確的順序。在把軸承裝入軸承座前，應(yīng)檢查軸承記錄卡，確定要使用的軸承承載區(qū)，每個軸承外圈均有承載區(qū)標(biāo)記，應(yīng)把正確的承載區(qū)號旋轉(zhuǎn)到承載區(qū)。在軸承座孔內(nèi)涂上一薄層潤滑油或潤滑脂能方便裝配并減輕運轉(zhuǎn)中軸承外圈和軸承座孔間的摩擦和腐蝕。將軸承底部外圈放入軸承座后面用賽尺檢查該外圈是否完全落座軸承座擋肩。安裝軸承座端蓋時，先不要放金屬墊片，均勻擰緊等距的四個螺栓直到軸承座蓋緊壓到軸承外圈上，測量三個不同位置的間隙，得到間隙平均值G。要裝入的墊片厚度必須必間隙G值小0.05mm，以確保軸承端蓋預(yù)緊。因軸承外圈寬度的差異，金屬墊片不能通用。放入合適厚度的金屬墊片后，安裝軸承座端蓋并用額定力矩擰緊所有端蓋螺栓。將軸承座水平放置并裝入油封，注入潤滑劑。清洗軋輥頸并涂敷潤滑劑，倒角環(huán)上的密封接觸表面也要涂抹，然后將軸承和軸承座組件安裝到軋輥頸上并檢查是否落座到位。安裝鎖緊機構(gòu)時，注意軸承內(nèi)圈端面不能頂死，應(yīng)確保預(yù)留0.5～1mm間隙。

4 軸向推力軸承的安裝

如果外圈上有鍵槽結(jié)構(gòu)，要確保鍵必須可靠地固定在軸承座的底部，并且外圈鍵槽和軸承座上的鍵相對應(yīng)，將底部外圈放入軸承座內(nèi)。將軸承內(nèi)圈組件裝入軸承座。將軸承頂部端蓋扣在軸承上裝入軸承座，所有部件包括軸承蓋，外圈和軸承座，必須可靠接觸且方向一致。將負(fù)載施加在軸承蓋上，壓縮所有的彈簧使軸承端蓋面與外圈完全接觸。用手旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈使?jié)L子完全落座。確保軸承外圈和軸承端蓋面完全接觸，用塞尺檢查，間隔90°測量軸承蓋擋肩和軸承座之間的間隙，計算平均值。將測量90°軸承蓋擋肩和軸承座之間的間隙，計算平均值。將測量值加上0.3～0.5mm就是需要的多層墊片的厚度，其用于軸承蓋和軸承座之間。將端蓋和適合厚度的墊片安裝到軸承座上，并確保鍵與頂部外圈上的鍵槽相對應(yīng)，最后擰緊端蓋螺釘，所有的端蓋螺栓必須擰到固定的力矩。

5 軋輥頸軸承的維護

軋輥頸軸承必須定期從軋機拆下檢維護，從而使軸承的使用壽命最大化。軸承維護與保養(yǎng)的頻率應(yīng)根據(jù)軋機運行情況調(diào)整，主要還是經(jīng)驗而定。通常的維護頻率為滿負(fù)荷運行每隔三個月，多數(shù)每隔六個月，輕運行每隔十二個月，軸承首次運行1000h后應(yīng)分解檢查。在操作中需要徹底清洗軸承同時檢查油封，必須徹底更換油封，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常，第二次檢查間隔可以延長。

6 軋輥頸軸承維護的一般步驟

軸承在軋機中的位置并記錄建立記錄卡。從軋輥上卸下軸承座，從軋輥座中卸下軸承。無論是從軸承座上卸下軸承還是進(jìn)行軸承檢查時都需要特別的吊裝方式和工具。清洗軸承，在清洗軸承過程中應(yīng)去除所有的剝落、水、殘留的潤滑劑以及其他任何會造成軸承嚴(yán)重磨損的污物。清洗軸承所采用的清洗方式和清洗劑根據(jù)要清洗軸承尺寸或軸承數(shù)量決定，小軸承或少量軸承可用煤油、礦物油或其他商業(yè)溶劑。對于大軸承或大量軸承，可用40°C時黏度為22cSt（或100°C為100SUS）的中性油在清洗箱中清洗。檢查軸承，包括外觀檢查在可拆掉滾子的內(nèi)圈滾道或滾子，如果發(fā)現(xiàn)了小的剝落或表皮裂紋，通常用打磨機將金屬剝落磨去并磨光剝落面邊緣。不建議使用帶隱患軸承需更換，通過軸承游隙來評估軸承是否需要更換，同時檢查軸承座并將軸承裝回軸承座中。

7 結(jié)語

軋輥軸承失效由多種因素相互影響和相互作用引起，其損壞形式也多樣。但是要了解軋輥軸承損壞原因，針對具體的軋機系統(tǒng)、損壞形式采取相應(yīng)措施。