摘 要:精軋機的(de)止推軸瓦是影響軋鋼是否能夠連續生產的(de)重要部(bù)件之一(yī),本文結合實際檢(jiǎn)修的成功經驗,首先根據止推(tuī)瓦的結構及油(yóu)膜形成機製,分析了止推(tuī)瓦磨(mó)損原因,並總結了實際工作中對整個止(zhǐ)推瓦接觸麵研磨處理的技術措施,通過調整止推間隙,使軸瓦溫升正常,運行平穩。
關鍵詞:精軋(zhá)機;止推(tuī)軸瓦;軸(zhóu)瓦磨損
0 前言
精軋機(jī)在運行過程中(zhōng)發生下輥大連杆斷裂,檢修處理後,軋鋼時出現(xiàn)止推瓦溫升異常,軸遊超標的現象,打開軸承後發現負荷端止推瓦磨(mó)損嚴重。經過處理後(hòu)恢複正(zhèng)常。本文結合(hé)止推瓦結構特點及檢修情況對此次止推瓦磨損原因進行(háng)分析,並對整個過程處理過程進行總結。
1 止(zhǐ)推瓦結構特點及油(yóu)膜形成機製介紹
精軋機止推瓦設計在同一徑向軸承兩側——下輥在2#軸瓦兩側,上輥在4#軸瓦兩側。材料(liào)采用(yòng)鑄錫青銅ZCuSn10P1,厚度(dù)為30mm,Z大事故承載4500KN,設計軸向竄(cuàn)動在±0.25mm之內。止推軸承(chéng)使用的是斜-平麵固定軸瓦止推軸承,整個瓦麵被16個徑向油槽均勻分割成(chéng)16個扇形(xíng)瓦,為減少(shǎo)潤滑油的徑向泄露,徑向(xiàng)供油槽(cáo)沒有開到頭,距邊緣剩10mm。每個扇形瓦的工作麵由平麵和斜麵兩部(bù)分組成(見圖一(yī)),斜(xié)麵與軸端麵自供油槽向兩邊形成收斂楔型間隙,確保在電機正反轉時整個瓦(wǎ)麵均能形成油楔,產(chǎn)生動壓力,承載軸向衝擊。
2 止推瓦磨損原因(yīn)分析
拆解2#止推瓦檢查發現負荷端軸瓦表麵磨損嚴重,斜麵被磨平,整個(gè)瓦麵沿圓周方向有多(duō)道(dào)劃痕,同時徑向裂紋明顯,並存在高溫碳化點。磨(mó)損狀況如圖二所示。檢查與其(qí)對應軸端麵發現端(duān)麵沿圓周方向存在劃痕(如圖三)。結合現場測量(liàng)數據及檢修情況,分析原因(yīn)如(rú)下:
2.1過負荷衝擊
大連杆斷裂時形成負荷衝(chōng)擊超過止推軸承的Z大事故承載,使軸端與止推瓦麵形成擠壓,拉毛電(diàn)機軸端與止推瓦接觸麵,對整個接觸麵造成損傷。在軋鋼過程中,止推瓦屬帶“傷”運行,性能指標受到影響。負荷衝擊前(qián)後精軋機運行監測數據見表一(yī)。
從表一可以看出,大連杆斷裂前(qián)後,數據變化明顯。大連杆斷裂後軸遊超標,2#止推瓦南(nán)側(cè)(負荷端)軸瓦溫度(dù)超過正常運行溫度(dù)10度左右。
2.2電機(jī)傳動係統存在軸向力
更換大連杆後,因軸瓦溫度異常,我們用百分(fèn)表對軋鋼過(guò)程每個狀態電機軸遊進行測量,測量數據如表二。
表(biǎo)二:軋鋼(gāng)過程電機軸向串動數據
從上表可以看出,整個軋鋼過程電機均存在往北串動現象,尤其是反轉爬行(háng)及軋鋼時,串動量超過止推間隙,說明此時止推瓦(wǎ)與(yǔ)軸(zhóu)端存在硬性摩擦現象。另外在(zài)檢修過程中測量發現(xiàn):帶軋輥空轉電機,軸遊達0.5mm。超過正常值0.20mm一倍以上(shàng),同時拆除負荷端止推瓦(wǎ)後出現(xiàn)電機正轉時(shí)轉軸向(xiàng)南緩慢移動,反轉電機向北緩慢移動現象。移動Z大距離達12mm。
2.3瓦(wǎ)麵與軸端(duān)接觸麵不達標
瓦麵與軸端接觸麵是形成油膜的關鍵,從圖二、圖三可(kě)以看出,整個接觸麵劃痕明顯,平麵度嚴重超差,使得潤滑油泄漏量增大,影響油膜的形成。同時瓦(wǎ)麵磨損造成止推瓦平麵與斜麵弧長比例變化,斜麵變小,平麵變大。也就是說止推瓦與軸端之間楔型間隙變小,接觸麵變大。根據斜-平麵固定止推瓦接觸麵摩擦力矩(jǔ)計算公式:
式中:
φa:瓦麵平(píng)麵部分對應圓心角(jiǎo);Z:扇形瓦數(shù);η:潤滑油的動力粘(zhān)度;ω:軸頸回轉角(jiǎo)速(sù)度;h1:油膜厚度;r2:軸瓦外徑;r1:軸瓦(wǎ)內徑
從上式(shì)可以看出摩(mó)擦力矩隨φa的增大而增大。摩擦力矩的增大導致瓦溫上升。另外止推瓦(wǎ)瓦麵(miàn)清晰的縱向裂紋(wén)說明止推瓦在運行過程中,軸向衝擊已造成止推瓦受損,承載能力(lì)降低。
2.4止推間隙過大
處(chù)理前測量止(zhǐ)推間(jiān)隙Z大為2.45mm,是設(shè)計值0.5mm的近5倍(bèi)。間隙變大,同等外界軸向衝擊條件下,軸端與止推瓦接觸(chù)時軸向速度增大。根據承載力計算公式:
F=mV
在m(質量)一定情況下,速度越大,整個止推瓦承載的負載衝擊就越(yuè)大。
以上各因素關係(xì)如圖四(sì)所示相互關聯,相互(hù)影響,形(xíng)成(chéng)一種惡性循環,Z終導致(zhì)止推瓦磨損,瓦(wǎ)溫升高。
大連杆斷裂形成過(guò)負(fù)荷衝擊超過止推軸承Z大事故承載導致瓦麵受損、止推瓦表(biǎo)麵機械強度降低,造成整個止推係統抗軸向衝擊能力降低。更換大連(lián)杆後電機(jī)傳動係統存在一個軸向力(lì),使係統在正常工作時,瓦麵與(yǔ)軸端摩擦加劇,導致接觸麵損傷、止推間隙變大、瓦溫上升。而止推間隙變大,使電機在運行過程中軸向串動增(zēng)大,加速軸瓦(wǎ)與軸端磨損。同時接觸麵損傷直接影響到油膜的形成,降低止推軸承的承載能力。
3 關鍵檢修工藝
從止推瓦磨損原(yuán)因可以看出,要恢複止推瓦正常運行,必(bì)須解決三個關鍵問題:消除軸向力、接觸麵修複、調整止推間隙。
3.1消除軸向力
重(chóng)新更換大接手,調整軋輥支撐架。調整後無(wú)負荷轉動電(diàn)機軸向竄動為0.19mm,達到標準。
3.2接觸麵處理
3.2.1止推瓦處理(lǐ)
因瓦麵磨損嚴重,背麵與瓦座固定螺栓露出瓦麵,同時接觸麵強度受損,在對舊瓦(wǎ)修磨、研配後投運仍(réng)出現瓦溫異(yì)常,Z後更換新瓦。新瓦處(chù)理工藝如下:
按照圖紙對新瓦進行數(shù)據核(hé)對,同時對比舊瓦的厚度以調整墊塊,確保(bǎo)止推間隙。數據核(hé)對無誤後,將新瓦安裝在瓦座上(shàng),連接上下瓦(wǎ),校核同心度並參照瓦座定位孔位(wèi)置鑽鉸加工止推瓦定位孔(加工要求見圖五)。加工完畢後穿(chuān)上定(dìng)位銷備用。
3.2.2軸端修磨處理
拆除南端(duān)止推(tuī)瓦後,在軸端抹上(shàng)紅丹粉。轉動電機,勻加速到45轉/min,使(shǐ)用標準平麵接觸軸端,查看軸端(duān)與標準平麵摩(mó)擦情況(kuàng)以確定高點,然後使(shǐ)用風磨機或角向磨光機(配50#砂紙)打磨高點,再用油(yóu)石粗麵(120#)打磨5-10小時,平麵度與垂直度達(dá)到要求後,接著使用(yòng)油石細麵(240#)打磨2h,Z後使用平麵拋光機配320#砂紙進行拋光處理。整個研磨過(guò)程中,每隔2小時在(zài)盤麵選(xuǎn)取(qǔ)6個測量點,用三角板或拐尺測量盤麵的平整度及(jí)垂直度(dù),確保端麵平整及垂直(zhí)。
3.2.3研配
在新止推瓦加工,軸端止推盤研(yán)磨達到要求後,將(jiāng)上、下止推(tuī)瓦安裝到位,間隙調整完(wán)畢後,油站正常供油,啟動電機,勻(yún)加速到40轉/min,正反各轉3-4分鍾(zhōng)——運轉過程中可人為製造軸向衝擊,使新換(huàn)止推瓦平麵部分與軸端產生摩擦。然(rán)後停機取出上下瓦,檢查止推(tuī)瓦(wǎ)平麵部分的接(jiē)觸情況,接觸麵達80%以(yǐ)上為合格,否則需對軸端及止推瓦瓦麵進行修磨。
3.3止推間(jiān)隙調整
3.3.1初始止推間隙測量(liàng)
利用(yòng)千斤頂使北端止推(tuī)瓦與軸端接觸良(liáng)好,塞尺測(cè)量另一麵止推間(jiān)隙,上、下止推瓦各均勻測量六個點,取平均值。
3.3.2間隙調整
分粗調與細調兩步:細調是指在粗調的基礎上將整個止推瓦安裝到位(wèi),按3.3.1方法上、下止推瓦均勻測量12個點,利用小墊片局部調整使止推瓦平麵部分與軸端圓弧麵之間間隙(xì)均勻,偏差在±0.05mm。經與(yǔ)現場實際結合,Z後止推間隙調整為0.8±0.05mm。
通過以上四(sì)道工序後,回裝止推瓦,試車後軸瓦溫升(shēng)正常。
4 運行監(jiān)護
在止推瓦恢複運行後,采用雙(shuāng)機(jī)架(輕負荷)運行12小時,使止推瓦與軸端進行(háng)磨合,觀察軸瓦溫升情況,正常後切換到單機架(重負荷)運行。運行24小時內,采用專人對軸遊、溫升進行監護。在軋(zhá)機運行15-20天(tiān)後,對(duì)2#止推(tuī)瓦及止(zhǐ)推盤麵進行檢查(chá),並做必要的處理。處理運行一個月後,再次進行檢查(chá)止推瓦及(jí)止推盤麵的磨損情況,直至(zhì)運行穩定。本次檢修後軸瓦溫(wēn)度(dù)在27.2~32.4之間波動,達到使用要求。
5 結束語
此次對舞(wǔ)鋼公司第二(èr)軋(zhá)鋼廠精軋機2#止推瓦磨損處理,前後曆時15天,中途根據實際情況,多次調整檢修方案,Z後通過對大連(lián)杆調整、止推瓦更換、軸(zhóu)端接觸麵打磨及調整止推間隙等措施後使係統運行平穩,軸瓦溫度正常(cháng),徹底解決了止推軸承磨損問題,為舞鋼公司第二軋鋼廠生產順行提(tí)供了設備保障。為今後同類設備檢修提供參考。
參考文(wén)獻(xiàn)
[1]李洪,曲中謙.實用軸(zhóu)承手(shǒu)冊[J].遼寧科技(jì)出版社,2001.10