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2021-10-09
孟(mèng)慶(qìng)曉
(濟鋼中厚板3500生產線)
摘 要:中厚板(bǎn)軋機選用滾動軸承要考慮的主要因素,從現場環境、軋製速度以(yǐ)及拆裝等方麵對係統進行分析。總結中厚板軋機滾動軸承的失效原因,給出解(jiě)決方法。
一、前言
中厚板(bǎn)軋機所用(yòng)滾動軸(zhóu)承有很多(duō)種類型(xíng),每(měi)種類型的(de)軸承都有(yǒu)各自適合應用的場合。在實際工(gōng)作(zuò)中,因為軸承選型不當造成軸承(chéng)故障或早期損(sǔn)壞(huài)失效的(de)事例很多,因(yīn)此軸承類型選擇和正確安裝使用,對軸承使用壽命具有十分(fèn)重要(yào)的作(zuò)用。
中厚板軋機選用滾動軸承(chéng)主要考慮的因素有:安裝空間、載荷大小、載荷方(fāng)向(xiàng)、調心性能、運轉(zhuǎn)速度、旋轉精度、軸向位移等,同(tóng)時必須考慮到軸承的安裝與拆(chāi)卸。例如,冶金行業軋輥軸(zhóu)承可選用內圈無擋邊的(de)四列圓柱滾子軸承或多列(liè)圓錐滾子軸承,可方便地與軋(zhá)輥輥頸和軸承箱孔進(jìn)行安裝。
1.安裝(zhuāng)容積
對於軸承的安裝容積,四列圓柱滾子和四列圓錐滾子軸承的(de)徑(jìng)向尺寸受到限(xiàn)製時,都(dōu)可依據軋輥的輥徑選擇軸承外徑,以適合保持軋輥輥體Z大修磨量的要求。但就軸承的承(chéng)載力來講,四列圓柱滾子軸承的(de)徑向承載能力(lì)要比相(xiàng)同尺寸的(de)四列圓錐滾子軸承大。四列圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷,必(bì)須要在軋輥上安裝承受軸向載荷的軸承,才能發揮四列圓柱滾子軸承(chéng)承(chéng)受徑向載荷的優(yōu)點,使用這種軸承,軋輥的長度(dù)和(hé)設備重量都(dōu)會(huì)增加。四列圓錐滾子(zǐ)軸承在承受徑向載荷的同時能承受軸向載(zǎi)荷,軸承安裝時也比較簡(jiǎn)單,但當軸承間隙大時,四列圓錐滾子軸承在軸向載荷的(de)作(zuò)用下,有可(kě)能造成其中的兩列滾子卸載,軸(zhóu)承的承載能力降低。在這種情況下,四列圓柱滾子(zǐ)軸承要優於四列圓錐滾子軸承。
2.軋製速度要求
在選擇軋輥軸承結構時,除考慮軸承(chéng)的承受(shòu)能力外,軸承允許的軋製速度也(yě)是很重要的,從軸承允許(xǔ)Z高轉速來說在同等潤滑和冷卻的條件下,四列圓柱滾子軸承(chéng)和四列圓錐滾(gǔn)子(zǐ)軸承都允許有較高的旋轉速度,但當軋製速度>30m/min 時,四列圓(yuán)柱滾(gǔn)子軸承的高速性能要好於四列圓錐(zhuī)滾子軸承(chéng),這是由於圓錐滾子軸承的保持架加工不可能像(xiàng)四列圓柱滾(gǔn)子軸承的保持(chí)架一樣精密,圓柱滾(gǔn)子的軸承在離心力的作用下,套圈和滾子與保持架(jià)的摩擦減(jiǎn)少。中(zhōng)厚板 3500生產線軋機采用四列圓柱滾子軸(zhóu)承和深溝球軸承組合(hé),就(jiù)是(shì)充分利用兩種軸(zhóu)承(chéng)的轉速性能。
3.快速安裝和拆卸(xiè)的要(yào)求
將軋輥軸承箱在軋輥的軸頸上進行快(kuài)速(sù)安裝和拆卸,實現軋機(jī)的頻繁快速換(huàn)輥是軋機對軋輥軸承的又(yòu)一(yī)要求(qiú)。四列圓錐滾子軸承隻有在(zài)軸(zhóu)承內徑與軋輥軸頸(jǐng)采用間隙配合的情況下(xià),才(cái)能實現軸承在軸頸上的快速裝卸(xiè)。但是這種配合在中(zhōng)速和高速的情況下,經常會導致輥頸的磨損,即使在軸承內圈的內徑圓周上增加螺旋潤滑槽,也不可能把磨(mó)損控製到極限以內,四列圓柱滾子軸承(chéng),由於其為可分離型(xíng),軸承外圈和滾子軸承保持架組件可(kě)與內圈分離,內(nèi)圈過盈配合安裝在軋輥的軸頸上,軸承箱與軋輥成可分離(lí)型,而且可互換。當軋機變換軋製(zhì)程序(xù)時,可(kě)以自由地(dì)選擇軋輥與軸承箱組合,實現快速換輥的目的,避免了軸承內圈與(yǔ)輥頸磨損的(de)問題,中厚板 3500生產線軋機采用四列圓柱滾子軸承,使用效果良(liáng)好。
二、軋機滾動軸承失效(xiào)模式及對策
1.溝道單側(cè)極限(xiàn)位置剝落(luò)失(shī)效及對策
溝道單側極限位置剝落主要表現在溝道與擋邊交界處有(yǒu)嚴重的剝落環帶(dài)。產生原因是軸承安裝不到位或運轉過程中突發軸向過載。應確保軸承安裝到位(wèi)或將(jiāng)自由側軸承外圈配合改為間隙配合(hé),以期軸承過載時使軸承得到補償(cháng)。如果無法確保安裝(zhuāng)到位,可以采用提高潤滑油膜的厚度(如提(tí)高潤滑油的(de)黏度),減低軸承的負載等方法(fǎ)。
2.溝道在圓周方向呈對稱位置剝落失效及對策
對稱位(wèi)置剝落表現(xiàn)在(zài)內圈為周(zhōu)圍環帶(dài)剝落,而(ér)外(wài)圈呈周向對稱位(wèi)置剝落(即橢圓的短軸方(fāng)向),其產生原因主要是因(yīn)為軸承箱孔(kǒng)橢圓過大。當軸承壓入(rù)橢圓偏大的軸承(chéng)箱孔中時,使軸承外圈(quān)產生橢圓,在短軸方向的遊隙明(míng)顯減少甚(shèn)至負遊隙。軸承在載荷的作用(yòng)下,內圈旋轉產生(shēng)周向剝落痕跡,外圈滾(gǔn)子(zǐ)隻在短軸方向的對稱位置產生剝落(luò)痕跡。解決此問題,需要提(tí)高(gāo)軸承箱孔加工精(jīng)度。
3.滾道傾斜剝落失效及對策
在軸承工作麵(miàn)上呈傾斜角達到或超過臨界狀態(tài)時,容易(yì)形成(chéng)急劇磨損與(yǔ)剝落。產生?原因主要是安裝(zhuāng)不良、軸有撓度及軸頸與外殼孔(kǒng)精度低。應確保軸承安裝質(zhì)量並減少軸肩(jiān)、孔肩的軸向跳動,並提高潤滑油(yóu)黏(nián)度以獲得較厚的潤滑油膜。
4.卡傷和磨損失效及對策
卡傷是由於在滑道麵產生的部分微波燒傷匯總而產生(shēng)的表(biǎo)麵損傷。常見滑道麵、滾動麵圓周方向的線狀傷痕,滾子端麵的擺線狀傷痕以及靠近滾子端麵的軸環麵的卡傷。此類失效(xiào)的主要原因是過載和預壓力過大(dà)、潤滑不良、異物咬入、?外圈傾斜、軸撓(náo)度和(hé)軸承箱(xiāng)精度不良(liáng)。可通過適當調整預壓、改善潤滑和改進潤滑方法、提高軸(zhóu)和軸承(chéng)箱的精度(dù)來(lái)解決。
5.壓痕失效及對策
咬入金屬粉末和異物時,在滾道麵上產生的凹痕或由於安裝等受到衝擊,在滾動體和滾道上形成凹麵。引起壓(yā)痕的主要因素是金屬(shǔ)粉末等(děng)異物的侵入,以及組(zǔ)裝或運輸過程中受到的衝擊載荷過(guò)大。應改善密封裝置,過(guò)濾(lǜ)潤滑油,改進組裝及運輸方法。
三、小結
從軸承(chéng)的失效模(mó)式可知,如果(guǒ)能正確使用軸承,一般軸承可(kě)使用至設計的疲勞壽命。軸承的(de)不(bú)當使用主(zhǔ)要是因為主配合部(bù)位(wèi)的製造精度、安裝質量、使用條件(jiàn)、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機突發故障等因素所致(zhì)。采取相應措施,可有效提高軋機軸(zhóu)承的使用壽命。中厚板3500生(shēng)產線精軋機工作輥軸承,選用四(sì)列圓柱滾子軸承和深溝球軸承的(de)結合方式,根據現場較惡劣的使用(yòng)環境,在安裝、潤滑、密封等(děng)方麵進行設計和維護,取得較好效果(guǒ)。
(來源:設(shè)備管(guǎn)理與維修)
