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轴承知识

轴承知识
浅析带钢轧辊轴承故障及技术改进

师友荣

(陕西龙门钢铁有限责任公司)

1、前言

陕钢集团龙钢公司轧钢厂精品板带生产线年生产能力150万吨,主轧线轧机配置为14架平轧机组、5架立轧机组。其中φ780*800两辊轧机7架,φ410*780四辊轧机7架,φ800*300立式轧机3架,φ500*240立式轧机2架,为全连轧生产线。自2018年投产以来,轧机辊系轴承烧轴承事故较为普遍,经过统计,月Z高烧轴承20次,Z少为3次,平均约为10次,尤其是日产达到5000吨以上时,烧轴承事故急剧增加,严重影响正常轧制节奏。

2、故障分析和改进措施效果

根据对烧轴承事故统计分析,主要有四列轴承烧毁、工作辊定位轴承烧毁,工作辊深沟球轴承散架、支撑辊四列轴承保持架损坏等几种事故类型。事故原因有:轴承润滑、设备缺陷、轴承质量、装配原因、轧制工艺过程控制等。

2.1、轴承润滑

轴承润滑不足是造成烧轴承事故的主要原因,约占轧机烧轴承事故的60%。轴承润滑不足主要有以下几个方面原因:

2.1.1、 润滑油不足:龙钢带钢生产线轧辊轴承润滑为智能油气润滑,油气润滑的特点为油品为一次性使用,润滑油量过大,油品消耗大,成本增加,同时环保污染风险大;油量少又会造成润滑油不足,发生事故。该条生产线满负荷生产时,油气润滑油Z多月消耗34桶(200L),Z少17桶(200L),差距非常大,经过近半年测试,油耗控制在22桶较为合适。

2.1.2、辊系密封不好:轧机辊系密封是否完好是油气润滑正常运行的核心环节,很多生产线忽视密封管理是造成烧轴承事故频发的一个突出原因,只有在密封作用良好情况下,轴承座内腔相对于外部空间才能保持正压状态,轴承润滑油不会大量流失,轧辊冷却水、灰尘不会进入轴承座内腔。轴承座密封失效原因主要有以下几点:a  密封设计不合理:如定位轴承座与四列轴承座本体密封为橡胶绳,在使用过程中密封不严,辊系密封与轧辊密封环过盈量过小或无过盈量,起不到密封作用,改橡胶绳为O型圈,辊系密封与迷宫环过盈量为3~5mm,问题得到解决。 b 密封接触表面粗糙度差,轧辊动迷宫在加工或使用过程中,密封面表面粗糙度差,致使密封在轧机运行过程中快速磨损失效。我们改造后迷宫和轧辊为整体制造,密封面磨削后表面粗糙度为Ra1.6,使用效果良好,同时减轻员工劳动强度。

2.1.3、密封老化未及时更换,密封在使用一定时间后会硬化磨损,起不到密封作用,所以定期(一年左右)更换密封,平时勤检查,发现问题及时更换就能很好解决问题。主要采取以下几方面措施,a、修改密封结构形式,重新修订过盈量。定期更换密封,随时检查,发现问题及时更换。b、对所有密封接触表面进行抛光处理,同时加强密封接触面的检查。c、进油孔分布不合理,油路不畅通。每个轴承座油一个主油孔,内置分配器,出现故障不易发现,往往在烧轴承事故后才能发现,很难做到早发现早处理,改为外置分配器的效果很好。定位轴承内隔环分油孔设计为φ4*4孔,易堵塞,造成定位轴承缺油,改为φ10*8孔,解决定位润滑不足问题。

2.2设备缺陷

设备影响到轧机烧轴承是该生产线第二大因素。

2.2.1、传动轴超长。带钢生产线传动轴不同于棒线材生产线,传动轴只在鼓齿位置有的轴向伸缩功能,如果总处在伸的状态,会引起定位异常受力烧毁,在每次换辊后确认传动轴鼓齿处在缩后位置,磨损严重传动轴及时更换。

2.2.2、传动轴晃动大。主要原因是鼓齿磨损严重,可造成传动端深沟球轴承异常磨损,严重时可导致轴承烧毁,发现传动轴晃动大一定要及时更换维修。

2.2.3、轴承座与轧机牌坊配合间隙大。轴承座及轧机牌坊在相互配合位置有耐磨板,龙钢带钢生产线原设计安装耐磨衬板均为钢制衬板,在使用一段时间后,间隙增大引起轴承座偏斜,轴承座及轧辊晃动大,轴承会受到异常冲击,导致轴承破损、烧毁,在衬板磨损后一定要及时更换。我们把轴承座衬板改为尼龙衬板,轴承座在线配合间隙大为改善。轧机牌坊衬板基本不磨损,只需定期更换轴承座衬板,同时,尼龙衬板还有一定减震功能。

2.2.4、轧辊水平度误差大。在轧辊旋转过程中,因为离心力作用,轧辊定位轴承受到向心力作用发热烧毁,要求定期检查、调平换辊小车垫板,在每次换辊时一定要及时清理干净。

2.3、轴承质量:主要表现在支撑辊四列轴承散架、滚珠破损、内套机外圈破损等。

目前国产轴承工艺质量完全能满足带钢生产线滚系轴承需要,但是配置不合适还是会造成四列轴承散架、烧毁事故。我们经过反复试用、调整使用架次、使用时间等,总结出一套合适的使用方案。首先,上支撑四列轴承保持架使用铸铁铆钉效果好,钢整体次之,铜保持架Z差;其次,每次?新轴承先在F7-F9机架使用,然后依次在F6-F9使用,可Z大限度延长上支撑四列轴承的使用寿命。

2.4、装配原因

再好的轴承,如果安装不当,间隙调整不合适,同样会大幅度影响轴承使用寿命,严重时会大面积引起轴承烧毁事故。主要表现在:

2.4.1、安装过程中清洁不好,轴承座没有进行仔细清洗、检查、打磨,导致新安装好的轴承转动不畅,游隙不均匀,严重影响轴承的使用寿命,在轴承安装前轴承座的清洁、检查、打磨、再清洁是关键,一定要严格落实。

2.4.2、野蛮操作或操作不当,可能在轴承安装过程中损坏轴承或损伤轴承,主要是前期检查打磨不到位,导致轴承难于安装,在安装过程中使用大锤等工具,不仅损坏轴承,影响轴承使用寿命,还有很大的安全风险,要求一定要先检查后安装,同时要用铜棒敲击,坚决不允许使用大锤敲击安装。

2.4.3、轴承游动间隙过大或过小

2.4.3.1、轧辊辊系轴承要频繁装拆,一般都要设置较大的游动间隙,但是在上支撑四列轴承及上工作四列轴承在轧钢过程中,带头每一次咬入上支撑轧辊四列轴承都会受到向上的巨大的冲击力。游动间隙越大,轧辊向上移动的距离越多,四列轴承遭受的冲击力越大,这也是上支撑辊轴承损坏的主要圆晕。经过多次试验总结,上支撑轴承游动间隙控制在0.3左右,轴承寿命增加明显,装辊也相对容易。

2.4.3.2、定位轴承游动间隙调整,定位轴承游动间隙越大,轧辊窜辊,游动间隙过小,轴承容易发热,会造成定位轴承烧损事故,经过调整调试,定位轴承游动间隙控制在0.1mm较为合适。

2.5、轧制工艺、轧制过程控制影响。

2.5.1、对轴承寿命影响Z大的是轧制温度,一支低温钢、一个黑钢头就会直接导致轴承损坏,生产中断。所以严格的轧制温度控制是保证轧制顺利的关键,尤其是在轧制薄板时飞剪切头。

2.5.2、各架次压下量分配不均匀,可能会导致某一架次负荷偏大,轴承温度高,轴承温度升高,轴承烧毁,要避免高速大压下量。

2.5.3、轧制水平中心偏斜,主要是导卫对中不好,轧辊两端受力不均匀,轧辊跑偏,致使定位轴承异常受力烧损。

3、结束语

通过对轧辊轴承系统工作机理的了解、对原设计不足的查找、出现故障的原因分析,综合维修维护经验,进行了相应的技术改造,取得了良好的效果,轧辊轴承性能得到充分保证。有力保障了带钢生产高效顺行,轧辊准备质量得到保障,员工劳动强度明显下降,大幅度提升了轧钢效益。

参考文献:

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张清东,陈先霖,王长松等.冷轧宽带钢横向内应力分布实测与计算.北京科技大学学报,1994.11(增刊):81-85

王雅丁.热带轧机轧辊轴承化改造实践.天津冶金,1997年03期

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(来源:钢铁培训网)

发布时间:2023-03-14
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