李連勝 賈誌平 馬振起
(邯鋼集團,河北邯鄲 056015)
摘 要:本文主要介紹了軋機油膜軸(zhóu)承(chéng)在使用過程中出現的常見的幾種失效形式,並從油膜軸承的存放(fàng)、安裝、維(wéi)護和使用方麵探討了失效的原因及預防措施。
關鍵詞:油膜軸承(chéng);失效
1 油膜軸承簡介
油膜軸承屬於(yú)一(yī)種非常(cháng)理想的(de)滑動軸承,它利(lì)用軸頸或錐套本身(shēn)回轉時油(yóu)被卷吸到(dào)收斂的揳形間隙或以一定的(de)壓力油輸入滑動表麵,形(xíng)成壓力以平衡外(wài)載荷,此時軸頸或錐套與襯套之間被一層極薄的(de)油膜隔開,軸承在液體摩擦狀態下工作。按照摩擦原理可分為動壓油膜軸承、靜壓油(yóu)膜軸承和靜-動壓油膜軸承。
現代化的四輥熱板、帶鋼(gāng)軋機支撐輥(gǔn)普遍使用動壓油膜軸承,即軋機油膜軸承。軋機油膜軸承主要有承載(zǎi)能力大,抗衝擊能力強(qiáng),摩(mó)擦係數小,速度範(fàn)圍廣(guǎng),尤其適合高(gāo)速重(chóng)載工況,使用壽命長結構緊湊,抗汙染能力相對較強的特點。
2 油膜軸承(chéng)的失效分析
油膜軸承失效是指(zhǐ)軸承內(nèi)純液體摩擦狀態被破壞,軸承的兩工作表麵(miàn)部分或全部發生直接接觸,進而導致軸承失去正常的工作狀態。軋機油(yóu)膜(mó)軸承常見的損傷失效形(xíng)式有錐、襯套表麵的劃傷、鏽蝕,襯套內表麵片狀剝落、巴氏合金塑形流動、燒熔、邊部磨(mó)損、工作麵大麵積磨損等,此外還有(yǒu)因潤滑不良、安裝(zhuāng)不到位和密封不嚴等引起的損傷失效等。
2.1 劃傷
在安裝和(hé)使用過程中,錐套和襯套的工作(zuò)麵出(chū)現軸向和(hé)環形溝痕,進一步(bù)擴展而失效。這是由於兩工作麵混(hún)入堅硬的顆粒(lì)雜質造(zào)成。顆(kē)粒雜質的(de)來源主要是在軸承組裝時由於清洗後的清潔度達不到要求帶入軸承內部的,或是由於油膜軸承(chéng)因進水帶入氧化鐵等雜質、潤滑係統過濾失效等原因造成。
2.2 鏽蝕
錐套和襯套的工作表麵生成氧化成並出現嚴重的鏽斑。通常是因為軸承因存放不當而鏽蝕,或是因為潤滑係統在長時間循環使用後,由於大量進(jìn)水使潤滑油(yóu)酸值升高,脫水度下降,從而與(yǔ)工作麵發生化學反應造成。
2.3 套內表麵片狀剝落、巴氏合金塑形流動、工作麵大麵積磨損
主要是由於軋製異常、超載,錐(zhuī)襯套之間的間隙超出設計(jì)許(xǔ)可範圍,難以形成壓力油膜,潤滑油粘度(dù)因進水(shuǐ)等原因發生變化,襯(chèn)套減摩擦材(cái)料的耐磨性(xìng)差,巴氏合金在鑄造時本身存在內部缺陷(xiàn),操作不(bú)當等原因造(zào)成。如邯鋼中板廠2800mm軋機2005年年初更換完支撐輥後沒(méi)有按(àn)操(cāo)作規(guī)程的(de)要求進行空(kōng)載試車而直接軋鋼,導致(zhì)襯套內表麵的巴氏合金大麵積剝落。可逆(nì)軋機在軋製過程中的低速咬鋼、帶鋼壓下會使油膜軸承因沒有形成壓力(lì)油膜或油膜厚度(dù)不夠造成錐襯套之間處於(yú)非(fēi)液體的摩擦狀態,導致軸承嚴重磨損。下支撐輥底部弧形板磨損(sǔn)後軸承(chéng)座的自(zì)位性不好,錐襯套(tào)處於傾斜狀態,難以形成壓力(lì)油膜導致軸承磨損,巴氏合金剝落。
2.4 燒熔
在軋機運行過程中,由於超載、斷油、潤滑油粘度變小、乳化嚴重、含水量過高等原(yuán)因,使(shǐ)錐套、襯套之間處於非液體的邊界(jiè)摩擦狀態,軸承發熱不(bú)易導出,導(dǎo)致襯套巴氏合金熔化。
2.5 錐套、襯套(tào)的邊部磨損
錐套、襯套的邊(biān)部磨損主要是由於(yú)軸承的軸向定位不(bú)能保(bǎo)證(zhèng),軸向(xiàng)竄動量過大,導致錐(zhuī)套與襯套(tào)的肩台相互摩擦磨損,進而擴展造成軸承失效。對於雙止推軋機油膜軸承安裝時在保證所進裝置的鎖(suǒ)緊量。對於單(dān)止推軋機油膜軸承安裝時在保證止推側的鎖緊量(liàng)的同時,還要必須保證拉杆的長度尺寸,還要注意拉杆與軸(zhóu)承座(zuò)連接(jiē)部位各零部(bù)件磨損量,部件磨損(sǔn)後必須立即更換,保證軸承座在軋輥上的正確位置。下軸承座底部弧(hú)形板磨損量過大也會(huì)導致軸承邊部磨損。
軸承(chéng)的軸向定位不能保證,軸向竄動量過大,還會加劇油封的破損,進而出現漏(lòu)油進水現象(xiàng),油品汙染(rǎn)後又會出(chū)現其(qí)它的效形式。
2.6 油膜軸承DF密封失效(xiào)
由於油膜軸承DF密封失效,出現漏油、進水現象,導致油品汙染,造成錐、襯套劃傷、鏽蝕,巴氏合(hé)金剝落、燒熔等失效形式出現。DF密(mì)封一旦失效,必然會迫使軋機停機換輥。引發油(yóu)膜軸承DF密封失效的原因有軸(zhóu)承座軸向竄動過大,DF油封擠壓變形,甚至斷裂;軸承座安裝過(guò)程中速度過(guò)快導致油封唇口(kǒu)翻邊或擠傷;材質、硬度不符合要求,鋼帶損壞等原因都會導致DF密封失效。
3 軋(zhá)機油膜軸承失效的預防(fáng)措(cuò)施
根據上述分析,我們應從軸承的存放、安裝、使用、維護等各方(fāng)麵入手,預防軋機油膜(mó)軸承的失效。
3.1 軸承的存放
錐套、襯套在存放前采取(qǔ)防鏽措施,存放期半年至一(yī)年進行一次防鏽檢查,如(rú)防鏽塗料過期、失效或變質,應及時清洗並按規定程序重塗防鏽油(脂),防止錐襯套(tào)在使用前(qián)的鏽蝕。油封、水封等易變形的零件擺放時不能擠壓,Z好(hǎo)存(cún)在專門的架子上不能扭曲或(huò)隨(suí)意堆放,更不能接近熱(rè)源和油汙,防止(zhǐ)油封、水封因存放不當而失效,造成係統(tǒng)進水、漏油,導致軸承失效。油封、水封的存放時間不宜太長,一般從生產日期算不能超(chāo)過兩年,以防老化失效。
3.2 油膜軸承的(de)安裝
安裝前首先要測量錐、襯套,按軸承間(jiān)隙要求配對,以免(miǎn)因間隙不符設計要求造成軸承失效。按油膜軸承的清洗規程將全部組件清洗幹淨,防止按裝時將硬顆粒雜質帶入軸承內部導致軸承(chéng)失效。安(ān)裝過程中嚴格按油膜軸承的安(ān)裝規程進行安裝,與此(cǐ)同時還要檢(jiǎn)查拉杆,下軸(zhóu)承座底部弧形(xíng)板等相關零部件(jiàn)的磨損程度,視情況更換。軸承座的安裝過程要平穩,速度不(bú)宜過快,以防擠傷油封。
3.3 油膜軸承的維(wéi)護和使用
軋機油膜軸承在運轉前必(bì)需保證整個(gè)潤(rùn)滑係(xì)統油路暢通,係統設有油溫、油壓、流量等故障(zhàng)信號,並(bìng)以主機連鎖防止(zhǐ)因缺油造(zào)成軸(zhóu)承失效。軋機在長時間停車或使用(yòng)新裝配(pèi)的油膜軸承時(shí)按停機時(shí)間的不同和新(xīn)軸承的使用要(yào)求空轉足夠的時間,在軋製過程中嚴禁零速咬鋼、帶鋼壓下,保(bǎo)證建立良好(hǎo)的壓力油膜。嚴禁軋(zhá)黑鋼和低轉速大壓下等的違章作(zuò)業,防止軸承超載失效。日常(cháng)維護時(shí)要經常了解潤滑係統的情況,尤其是供油溫度、壓力和供油流(liú)量,要定期檢查油品中的水分、顆粒物、酸值等指(zhǐ)標,經常檢(jiǎn)查油封(fēng)、水(shuǐ)封情(qíng)況及有關接頭,防止因斷油、油品汙染導致軸承失效。