崔宏偉　蔡凱　劉山　李昌青　陳大衛　周駿

（江西銅業加工事業部，江西南昌　330096）

摘（zhāi）　要：針對連鑄連軋銅管生產線三輥行星軋機角接觸球軸（zhóu）承損傷形（xíng）式的特征及產生的原因進行了深入的（de）研究，研究（jiū）表明行星（xīng）軋機角接觸球軸承損傷的形（xíng）式主要有剝落、擦傷、破裂、壓痕、咬粘等，提出了裝配及配合、潤滑、密封等合理的技術措施，為提高（gāo）行星軋（zhá）機角接觸球軸承的使用（yòng）壽命和延長軋機的工作時間提（tí）供幫助。

關鍵詞：三輥行星軋機；角接觸球（qiú）軸承；損傷；剝落（luò）；破裂；應對（duì）措施

1、引言

銅具有良好的導電、導熱、塑性加工性能，銅管被廣泛（fàn）應用於製冷等行業，目前精（jīng）密銅盤管的生產主要采用鑄軋法，該（gāi）方法具有工藝流程短、能耗低、生產（chǎn）效率（lǜ）高、成本低等特點（diǎn）。近年來，許多學者對銅盤管的三輥行星軋製工（gōng）藝技術和（hé）設備等進行了大量（liàng）的研究。Chi-KangShih利用LS-DYNA3D建立起三輥行星軋製鋼棒材數值模擬模型。Chi-KangShih還對軋件變形尺寸、螺旋紋的間距和偏轉角度等與（yǔ）模擬結果進行了對（duì）比分析。餘琪等對不同軋製（zhì）變形程度對三輥行星軋製管材組織和性能的影響進行了研（yán）究。劉長榮對三輥行星軋機軋製溫（wēn）變區冷（lěng）卻設（shè）計進行了研（yán）究（jiū）並對其應用（yòng）進行了闡述。董（dǒng）營（yíng）等利用MSC.Marc軟件研（yán）究了軋（zhá）製力的數值及變化規律。但是，研究三輥行星軋機維修保（bǎo）養技術較（jiào）少，而在實際生產過程中，零部件（jiàn）損（sǔn）壞（huài）導致設備故障對（duì）生產穩（wěn）定性影響較大，如角接（jiē）觸球軸承，因其損壞更換影響軋管質量，影響生產穩定順行。

本文（wén）以JTLC公司連鑄（zhù）連軋銅盤管生產（chǎn）線中（zhōng）PSW1000三輥行星軋機的角接觸球軸承為研究對象，通過分析角接觸球軸承的工作狀態、損壞的形貌，探討（tǎo）軸承損壞的關鍵因（yīn）素，並提（tí）出有效的預防控（kòng）製措施。

2、工況特點及要求

精密銅盤管三輥行星軋機（jī）工作結（jié）構示意圖如圖1所示。三輥（gǔn）行星（xīng）軋機是精（jīng）密（mì）銅盤管（guǎn）的主（zhǔ）要生產設備，經銑麵後的坯料進入三輥行星軋製成管坯（pī）件，符合後道（dào）工序連拉所需（xū）要的（de）規格尺寸要求，在整個生（shēng）產過程中重要的工序之一。三輥（gǔn）行星軋機主要包括軋（zhá）頭底座、回轉大支撐、轉子架、主驅動（dòng）傳動軸、輔助傳動軸、中心軸和軸承等組成如圖1所示。在整（zhěng）個構件中還有很多軸承件，其中角接（jiē）觸球軸承也稱為7892軸承是三輥行星軋機的主要工作軸承之一，角接觸（chù）球軸承尺寸如圖2所示（shì），由A、B兩列組成，B列為非承載側，A列為承載側（cè），承載軸向力，在實際工作過程中因承載力大等（děng）惡劣環境，造（zào）成軸承剝離、開裂等缺陷，造成軋製振動，影（yǐng）響軋機生產和（hé）軋管的質量（liàng）。

針對JTLC公司軋機生產線2020年1-8月機械主要故障進行（háng）了統計，如表所示，角接（jiē）觸球軸承損（sǔn）傷次數雖然隻有4次，但是（shì）停機時間長，累（lèi）計103.8h，平均故障停機時間為26h/次，給生產帶來（lái）了極大的影響。

3、損（sǔn）傷分析及（jí）應對措施

角（jiǎo）接觸球軸承損傷主要（yào）形態主要（yào）有剝落、破裂和咬（yǎo）粘三種。對照形態，按照潤滑條件、安（ān）裝環境以及故障情況等進行因素分析，盡（jìn）管（guǎn）導致軸承（chéng）損傷（shāng）的原因很多，但是，導致本文中角接觸球軸承損傷的原因主要（yào）是安裝操作（zuò）不當、潤滑不良、密封結構不完善等。

3.1剝（bāo）落

軸承在（zài）相當長時間達到使用壽命時（shí）出現的剝落稱（chēng）之（zhī）為疲勞剝落，但是，另外在受到（dào）異常影響（xiǎng）出現早期損傷，出（chū）現剝（bāo）落，導致壽（shòu）命大大縮短。角接觸球軸承典型剝落缺陷如圖3所示。

經剝落（luò）的形貌和生產狀態分（fèn）析（xī），內外圈滾道麵或滾（gǔn）動（dòng）麵由於疲勞出現了剝落的現象。產生的主要原因有安裝不到位，對中性有誤（wù）差（chà）；軸承內（nèi）麵有異物、水分等進入；潤滑（huá）不良，潤滑劑不適合；軸承間隙不合適。

為了減少角接觸球軸承的剝落損傷（shāng），主要措施是：改善安裝方法，采（cǎi）用專（zhuān）用工具安裝；選（xuǎn）用適當粘度的潤滑劑；加（jiā）強巡檢，增加（jiā）軸承測（cè）溫措（cuò）施；改善軸承的工作密（mì）封，定（dìng）期檢查設備的密（mì）封；定（dìng）期檢（jiǎn）查設備的精度。

3.2破裂

由於對圈套的擋邊或滾子（zǐ）圓角的（de）局部施加了過大的載荷或（huò）衝（chōng）擊，使得軸（zhóu）承一小部分發生了斷裂，三輥行星軋機角接觸球軸承典型破裂如圖4所示。造成角接觸球軸承破裂的主要原因（yīn）有安裝時的敲擊，此時為安裝好新的軸承（chéng）後，試機運行過（guò）程中就能體現，軋機晃動；載荷過大，超載運行，使角接觸球軸（zhóu）承達不到承載的要求；軸承本身材質存在問題（tí），使用一段時間後，出現裂紋，隨著（zhe）設備的運行，裂紋不斷擴大，延展至破裂。

為杜絕角接觸球軸承破裂損傷，主要措施是：安裝過程中（zhōng）采用熱裝（zhuāng），使用（yòng）適當的夾具（jù），以（yǐ）免因安裝間（jiān）隙過小，而使用（yòng）重物敲擊（jī）等造成破裂；調整軋機的載荷（hé），滿足軋機的軋製能力要（yào）求（qiú），減少軸承破裂的概率。

3.3咬粘

三輥行星軋機角接觸球軸（zhóu）承在運轉時高速運轉、急劇發熱，隨著（zhe）工作時間推移，套圈、滾動體發生變色、軟化、榮敷和破損，角接觸球軸承咬粘如圖5所（suǒ）示。

造成角接觸球軸承咬粘的主要原因有潤滑（huá）不良，轉速（sù）過大，間隙過小，有異物進入。為了降低軸承的（de）咬（yǎo）粘不良缺（quē）陷，可以通過選用適合的潤滑劑，使用合適的潤滑方式，檢查軸承的密封、配合、間隙等措施改進（jìn）。

4、結論

影響三輥行星軋機角接觸球軸承使用壽命的因素很多，不同的影響因素造成的損傷表現不一樣，主要形態主要有（yǒu）剝落、破裂和咬（yǎo）粘（zhān）等。

通過正確規範的角接觸球軸承的安（ān）裝、三（sān）輥行星軋（zhá）機的正確操作、日常點檢維修以及適當調整，確保軸（zhóu）承密封、潤滑等都十分關鍵，為了確保三輥行星軋機的穩定運行，需要有針對性地角（jiǎo）接觸球軸承損傷的原因進（jìn）行分析（xī）、探討和（hé）研究，並加強（qiáng）維護管理。

來源：《銅（tóng）業工程》2020年5期