王敏　周敏　耿（gěng）衛國　張新慶

（安陽鋼鐵（tiě）股份有限公司）

摘（zhāi）　要：針對（duì）安鋼1780mm熱連軋機精軋油膜軸承失效成因進行了分析，提出了相應的優化改進措施。通（tōng）過采取優化和改（gǎi）進（jìn）措施後，有效地延長了油膜軸（zhóu）承的使用壽命。

關鍵詞：油膜軸承；損壞；技術措施

安鋼1780mm熱連（lián）軋機組有七架精軋機，其支承輥的軸承為油膜軸承，共計28套，是極其（qí）關鍵的部件。2013年上半年，熱連軋機精軋機組數（shù）次出現停轉事故，不能生產，經分析是支承輥油膜（mó）軸承集中損（sǔn）壞，損壞的原因（yīn）是多方麵的，經過攻關改進，解決了問題，保證了生（shēng）產。

1、設備概況

油膜軸承，也叫（jiào）液體摩擦軸承（chéng），是滑動軸承的一種，在運轉中軸頸和（hé）軸襯之間（jiān）被一層油膜（mó）完全隔離開來，使金屬脫離接觸，形成純液（yè）體摩擦。油（yóu）膜軸承能在高達25MPa的壓力下處於液體摩擦狀態，摩擦係數僅為 0.001~0.008。具有摩擦係數小、承（chéng）載能力大、工作速度高、剛性好、壽命長等（děng）優點，是一（yī）種高精密的軸承(如圖1所示)，廣泛用在現代的冷、熱帶鋼連軋（zhá）機的支承輥上。使用（yòng）油膜軸承的軋機能（néng）軋出高精度的軋件。

2、在問題及分析

2.1水（shuǐ）封（fēng）易產生漏點

1）熱連軋（zhá）機組（zǔ）環境惡劣，工作中軋機支承輥處於大量的冷卻水中，處於支承輥兩端的油膜軸承（chéng）的密封裝置性能要（yào）求較高（gāo）。油膜軸承密封分為靜密封和回（huí）轉密封( 輥徑密封) 。輥徑密封（fēng）由腳型密封、密封蓋、鋁環組件、水封等組（zǔ）成。水封的材質是丁晴橡膠(NBR) Φ1400mm，是密封裝置中的薄弱環節（jiē），是外露零件，在整個密封的（de）Z外麵，長期浸泡在軋機冷卻水中，水封如果密封失效，軋機冷卻（què）水和氧化鐵皮將直（zhí）接進入油膜軸承。

2）支承輥端麵磨損造成溝槽。水封的密封唇口壓在支承輥端麵上（shàng），二者之間相對轉動，時間長了支承輥端（duān）麵會被磨出粗糙的溝槽，而粗糙的溝槽又會加劇（jù）水封的磨損。現場統（tǒng）計（jì）表明，在（zài）支承（chéng）輥壽命的中後期，即輥（gǔn）徑減小1/3時，支承輥端（duān）麵上的磨損溝槽磨損嚴重，Z大能達到深3mm，寬（kuān）10mm(如圖2所示) 。出（chū）現這種狀況（kuàng）時，即使更換新水封（fēng），水封唇口的壓（yā）縮量也會不足，密封性能失效。

2.2軸承汙染

侵入（rù）軸承的雜（zá）質，大多數是在（zài）軸承（chéng）裝（zhuāng）配過程中帶到軸承中的，也有部分是隨潤滑（huá）油（yóu）帶入軸承的。當大於油膜厚度( 約20μm) 的雜物進入軸承（chéng），輕則在襯套上劃出道道溝痕，重者損壞整套軸承。使用中，這些情況（kuàng）也是（shì）多（duō）見（jiàn）的（de）。

2.3潤滑係（xì）統大量進水，軸承得（dé）不到有（yǒu）效（xiào）潤滑

因水封失（shī）效及潤滑係統冷卻器（qì）故障，大量冷卻（què）水及氧化鐵皮進入（rù）油膜軸承潤滑係統，潤滑油的粘度下降，油液乳化，侵蝕了軸承，在錐套的（de）工作表麵（miàn），襯套的內（nèi）外表（biǎo）麵產生氧化（huà）層，並出（chū）現嚴重的鏽斑。錐套的工作表（biǎo）麵粗糙度要求為（wéi）0.01~0.05，如鏡（jìng）麵精度（dù）。一旦起鏽，鏽蝕（shí）麵迅速擴展，表麵光潔度指標（biāo）徹（chè）底喪失，不能使用（yòng），襯（chèn）套的鏽蝕一旦傷及巴氏合金層（céng），就無法繼續使用。

2.4負壓導致的回油不暢和透視蓋凹陷

軋輥高速旋轉會在軸承（chéng）座內產生負壓，使油膜軸承內部氣壓低於外部氣（qì）壓（yā），導致水封受吸，外部冷卻水（shuǐ）進入、軸（zhóu）承座內回油不暢、軋輥（gǔn）端罩上的透視蓋凹陷（xiàn）等現象出現。

2.5弧形板質量問（wèn）題造成油膜軸承邊緣磨損

邊緣磨損，一般發生在油膜軸（zhóu）承靠近輥（gǔn）身側的承載區（qū）邊緣，主要原因是（shì）軸承的自動調位性能差。軋機支撐輥軸承座（zuò）底（dǐ）部安裝有弧形板，保證軸承可在軋輥軸（zhóu）線（xiàn）的豎直平麵內轉動。工作一段時間後（hòu），弧麵被壓成（chéng）了窄平麵，造成（chéng）油膜軸承邊緣磨損。

3、改進措施

3.1增加水封防護係統

1） 防護水封的設計安裝。現（xiàn）場觀察發現，水封的損壞多發（fā）生在下支承輥上部約 60°部位，分析水封的結構和工作環境，設計增加了一套（tào）防護（hù）水封（fēng）裝置，減少冷卻水和水（shuǐ）封的（de）接觸。通過鋼（gāng）帶（dài）緊箍到密（mì）封蓋外壁，安裝在下支承輥軸承座（zuò）上，防護水封安裝使用（yòng）後，起到了分流防護作用，保護水（shuǐ）封的作用非常明顯。防護水封製造成本低，鋼帶緊箍（gū）及半環狀防護水封均具有伸縮彈性，安裝（zhuāng）精度要求不高（gāo），維護簡便，因此該防護水封在同類型機組中具有推廣應用價值。設計原理及安裝如（rú）圖3所（suǒ）示。

2）支承輥端麵修複。磨損嚴重的支承輥端麵須進行修複，對端麵溝槽進行補焊，焊後修磨平整，達?表麵光滑，保證水封密封唇口和軋輥端麵的正確接觸和正常壓縮量。裝配時，在軋輥端麵與水封接觸的部位均勻塗抹一薄（báo）層潤（rùn）滑脂，改（gǎi）善水（shuǐ）封摩擦條件。 

3.2嚴格執行清洗規程（chéng），加強管控

高標準的（de）清潔（jié）維護是延長軸（zhóu）承使用壽命的有效手段（duàn）。裝配過程中，嚴（yán）格控製清潔度（dù），防止軸承汙染。全程監（jiān）管油膜軸承的拆解和裝配工作，嚴（yán）格執行油膜（mó）軸承的特定清洗規程（chéng）。確保油（yóu）膜軸承（chéng）幹（gàn）淨清（qīng）潔，裝（zhuāng）配（pèi）的每一個環（huán）節都達到技術要（yào）求。

3.3改（gǎi）進潤滑係統（tǒng）

1）油膜軸承潤滑油的（de）?水（shuǐ）量要求為≤2% ，潤滑油中的含水量若＞2% 時，不（bú）僅會（huì）破壞油（yóu）膜形成，並且會使（shǐ）軸承產生鏽蝕，因此必須排除排除油中水份。為此新增（zēng）了一台大（dà）功率淨油機，型號為（wéi）GZL-300L /min，提高了係統的（de）脫（tuō）水淨化能力。同（tóng）時對（duì）板式冷卻器進行檢修，防止冷卻水進（jìn）入油中。

2）增大流量降低軸承溫度（dù），對轉速Z高的（de）油膜軸承（chéng）進油口的節流孔板尺寸（cùn）適當放（fàng）大，提高其油膜軸承潤滑（huá）油流（liú）量分配，使其（qí）軸承溫升控製在（zài）理想溫度內。 

3.4增加透氣孔

為解決軸承座負壓，通過（guò）開孔使軸（zhóu）承座（zuò）內外（wài）相通，共進行了兩次透氣孔改造，結構形式如圖4所示。首次的不足（zú）之處是原管接頭通氣（qì）路徑過（guò）短，特別是在下輥大量澆水的惡劣工況下（xià），可能會從（cóng）透氣孔濺水入軸承座內，為避免出（chū）現透氣孔進水的（de）情況（kuàng），將透氣孔改（gǎi）為“長象鼻”結構，杜絕從透氣孔（kǒng）進水。

3.5改進弧形板接觸精度

對上機備件打（dǎ）硬度（dù）、用樣板測（cè）量弧形麵幾何精度，上（shàng）機前清（qīng）潔弧形板並均勻塗抹潤（rùn）滑脂防鏽，對下線軋輥的弧形板表（biǎo）麵進行檢查，發（fā）現凹坑（kēng）、裂紋等問題，或（huò）者弧形麵線接觸變（biàn）成平麵接觸，必須及時更換。

4、改進效果

通過對熱連軋油膜軸承失效問題進行技術改進，油膜軸承磨損情況得到改善，實際運行情況表明效果（guǒ）良好，延長了油膜軸承的使用壽命。

1）新型防護水封安裝使用（yòng）後，能（néng）把氧化鐵（tiě）皮、冷卻水分流隔（gé）開，保護了水封，使水封的工況條件大為改善，有效解決了水封進水的問題，水封的更換周（zhōu）期延長一倍。支承輥端麵磨損（sǔn）溝槽修複後，解（jiě）決了水封壓縮（suō）唇口的異（yì）常磨損。

2）在裝（zhuāng）配（pèi）過程中杜絕了雜物帶入，清潔度控製達到要求，油膜軸承磨損大大降低，軸承的壽命延長數倍，同時投用大功率（lǜ）淨油機後，潤滑係統的含水量控製到了2%以下的正常指標，油膜軸承（chéng）不再鏽蝕。安裝透氣（qì）孔（kǒng）後，回油通（tōng）暢，透視蓋不再損壞進水。弧形板接觸良好，能保證油膜軸承在軋輥軸線的豎直平麵內轉動自如，提高（gāo）了軋機設備（bèi）精度。

5、結語

安鋼通過對1780mm熱連軋油（yóu）膜軸承失效問題進行分析和技術改進，解決了油（yóu）膜軸承易磨損的難題，有效地（dì）延長了油膜軸（zhóu）承的使用壽命。為設備的良性運行，穩定生產，發揮產能提供（gòng）了保障。

（來源：河南冶（yě）金）