摘　要：針對SCR摩根軋機（jī）軸承常見損傷形式的特征及產生原因，進行了深入的分析和研究，提出了合理實用的技術措施，為提高軋機軸承的使用壽命和延長軋（zhá）機的工（gōng）作時間提供幫助。
　　關鍵詞：SCR摩根軋機；滾動軸承；損傷；應對措施
　　滾動軸承（chéng）是（shì）重（chóng）要的機械基礎件，對主機的（de）運轉（zhuǎn）精度和工（gōng）作效率起著（zhe）至關重要的作用^[1]。多年來，因軋製質量好，輥隙易調整，軋輥互換性好，換輥快捷等（děng）^[2]優點，SCR摩根軋機在國內、外得到廣泛應（yīng）用（yòng），而其關鍵零部件滾動軸承（chéng）的工作（zuò）性能和使用壽命，對整條軋機生產線（xiàn）舉足輕（qīng）重。現對軸承損（sǔn）傷原因進行探究、分析，並提出改進措施。
　　1　工況特（tè）點及（jí）要求
　　摩（mó）根軋機工作結構示意圖如圖1所示（shì）。摩根軋機軸承用於支承轉動的軋輥，以保持軋輥在機架中（zhōng）處於正確的位置，並承受由軋輥傳遞來的（de）軋（zhá）製力。軸承（chéng）同時（shí）承受徑向載荷和軸向載荷，工作在中速（sù）、重載、高溫、振動、衝擊、摩擦和介質腐蝕等（děng）惡劣環境中，其溫度極不穩定，且易受到濁液、雜質等侵蝕。這就要求軸承要有（yǒu）高可靠性、長壽命（mìng）、耐衝擊及（jí）磨損、良好的潤滑、密封性能和（hé）冷（lěng）卻條件。摩根軋機軸承需背對背成對安裝使用，以避免引起（qǐ）附（fù）加軸向力，且（qiě）可在兩個方向將軸（zhóu）或外（wài）殼限製在軸向遊（yóu）隙範圍（wéi）內（nèi）。 　　2　損傷分析及（jí）應對措施
　　2.1 疲勞剝落
　　疲勞壽命是軸承（chéng）質量的綜合（hé）反映^[3]。接觸疲勞（láo）是軸承（chéng）的主要失效形（xíng）式，其特征（zhēng）是軸承出現麻（má）點或脫落。初級（jí）損傷通常發生在溝道（dào）和鋼球上，Z終（zhōng）會惡化為剝落形（xíng）式的二級損傷。通常，該損傷可分（fèn）為3種。
　　2.1.1 軸承內部（bù）剝落
　　軸承內部（bù）剝落Z為常見，常發生於內（nèi）、外溝道和鋼球表麵，特征是呈（chéng）箭頭狀剝落（luò）。通常由（yóu）軸承內部的碎片、壓痕、刻痕、蝕刻及硬雜質（zhì）顆粒等引起，起源於極高的局部應力處，導致軸承過早疲勞損傷，使振動和噪聲加劇。對此（cǐ），應進一步探究、完（wán）善軸承周圍（wéi）的結構設計（jì），如：為兼顧高速性及密（mì）封性，選擇高（gāo）性能密封設計，既保證高速旋轉時的（de）低摩擦、低發熱，又能有效防止外部異（yì）物、水分的侵入，保證軸承在潔淨環境下正常（cháng）運轉；還應合理選擇軸承接觸角並增設軸承故障監測點。
　　2.1.2 幾何（hé）應力集中（zhōng）引起的（de）剝落
　　幾何應力集中引（yǐn）起的剝落發（fā）生（shēng）於軸承內圈表麵上，特征是局部嚴重疲勞剝落和（hé）破裂，由軸承（chéng）座、軸的偏心或（huò）承受重載荷而引起。軸彎曲或邊緣載荷會引起軸承局部區域的應（yīng）力過大，對此，應精確加工軸承座、擋肩或重新研究（jiū）使用條（tiáo）件。
　　2.1.3 非金屬夾雜物剝（bāo）落
　　非金（jīn）屬夾雜物剝落主要發生（shēng）於軸承溝道表麵以下，呈局部橢圓形剝落。軸（zhóu）承經曆了數萬次載荷周期後，在軸承鋼內部含有非金（jīn）屬夾雜物的次表麵局部區域易產生疲勞剝（bāo）落源，所萌生的微裂紋擴展（zhǎn）至（zhì）溝道表麵形成剝落損傷。隨著軸承鋼潔淨（jìng）度的不斷提高（gāo），該類損傷極（jí）為少（shǎo）見。對於摩根軋機軸承，即使有（yǒu）輕微剝（bāo）落等損傷，也會發出異常聲。因此，可采用測音器對運轉中軸承滾動的音質及聲音大小進行檢測，加以預防。
　　2.2 燒傷
　　燒傷發生（shēng）於鋼球與（yǔ）保持架或內、外（wài）溝道之間。鋼（gāng）球、溝道及保持架在旋轉中急劇發（fā）熱，直至變（biàn）色、軟化、熔敷和破損。其（qí）特征是燒傷表（biǎo）麵變粗糙且有金屬灼燒色。雖然軸承燒傷有溫升先兆（zhào），但（dàn）何時發生卻難以控製。產生該損傷的主因有以下（xià）幾個方麵。
　　2.2.1 潤（rùn）滑不良
　　潤滑不良（liáng）是造成軸承過早損傷的主因之一。現場統計資料表明：約（yuē）40%的軸承損傷與（yǔ）潤滑不良因素有關。潤（rùn）滑油變質、缺油（yóu）及油牌號不對，皆會造成軸承（chéng）燒傷。對此，應仔細檢查軋機潤滑油供（gòng）油係統（tǒng），加大對用油的監（jiān）控力（lì）度，選擇適宜的油（yóu）牌號和黏（nián）度；對關鍵潤滑點，必須定期巡檢和加油潤滑，以免泵、閥（fá）門、管路或噴油嘴等出現故障。
　　2.2.2 軸承損壞
　　保持架或鋼（gāng）球出現碎（suì）裂等（děng）會導（dǎo）致軸承燒（shāo）傷（shāng），遇此情況，應立即停機，及時更（gèng）換軸承或進行維修。
　　2.2.3 配合不當（dāng）
　　軸承與軸或軸承座（zuò）間配（pèi）合不當也會造成軸承燒傷。配合過鬆，易使軸承與軸和軸承座之（zhī）間鬆動而發生相互轉動；配合太緊，易使軸承變形（xíng）並產生較大應力，這些均會造成軸承燒傷。對於軸承與軸配合，過鬆時，可在軸上（shàng）塗金屬漆；過緊時，應重新磨削（xuē）軸。對於軸承與軸承座配合，過鬆時，應把軸承座鑲緊；過緊時，則（zé）應重新加工軸承（chéng）座（zuò）。機構（gòu）運轉時，安裝（zhuāng）軸承的部位允許（xǔ）有一定的溫度，用手感觸機構外殼時，以不燙手為正常；反之（zhī），則軸承溫度過（guò）高，易產生燒傷，應檢查原因並（bìng）采（cǎi）取改進措施（shī）。
　　2.3 異物磨損
　　2.3.1 研磨損傷
　　研磨損傷在（zài）異物磨損中Z常見，主要發生於鋼球和溝道上，會造（zào）成軸（zhóu）承軸向遊隙或內部間隙增大，精（jīng）度和壽命降低，且影響機器的其他零件。磨削和機加工過程產生的以及齒輪帶來的金屬（shǔ）微粒、碳化物或沙（shā）粒進（jìn）入（rù）軸承內（nèi）部，皆會磨損鋼球或溝（gōu）道。
　　過濾器失效及（jí）軸（zhóu）承座初次清洗不幹淨，將導致磨（mó）粒（lì）積聚；密封圈因嚴重磨損或失效，易使異物侵入軸承，這些皆會使軸承產生研磨（mó）損傷。對此，應改善密封裝置，及時清洗過濾裝置及軸承（chéng）座。
　　2.3.2 麻點擦傷
　　麻點擦傷發生於鋼球和溝道上，主要（yào）表現為：零件表（biǎo）麵有分散（sàn）或密集分布的有一定深度的（de）黑色針狀凹坑^[3]。麻點擦傷由大顆粒灰塵、軸承座清潔不淨而（ér）殘留的金屬碎片等硬質顆粒在軸承內滾動而形成，應從控製材料缺陷、腐蝕、潤滑和密封（fēng）等方麵考慮，認真加以預防。
　　2.3.3 碎屑擦傷（壓傷）
　　碎屑擦（cā）傷發生於軸承（chéng）工作表麵上，特征是：形狀和大小不一，有一定的深度，壓痕（坑）邊緣較光滑且輕微凸起。內部碎屑汙染通常是由（yóu）於密封圈、離合器、製動器（qì）、齒輪（lún）、花鍵、接頭及軸承座等清潔不當或部件發生損傷或剝落造成的；外部碎屑汙染一般是由灰塵、環境顆粒和（hé）沙（shā）粒（lì）所致。硬質（zhì）顆粒隨著潤滑油進入（rù）軸（zhóu）承，會引起軸承內表麵（miàn）擦傷（壓傷（shāng））。因此，應充分過濾潤滑油。
　　2.3.4 槽痕
　　槽痕發生於滾動零件（jiàn）上。一旦清潔不當，殘留的金屬碎片和其他大顆粒汙染物等（děng）楔入軟（ruǎn）質保持架材料，極易（yì）導致槽痕，影響滾動接（jiē）觸（chù）幾（jǐ）何形（xíng）狀，降低軸承的（de）使用壽命。
　　2.4 軸承內、外圈裂紋或溝道損傷
　　軸（zhóu）承內、外圈（quān）裂紋或溝道損傷（shāng）發生於軸承內、外圈或溝道上，通常是未遵循廠家推薦的軸承配合方式，且未結合（hé）現場實際造成的。裝在旋轉軸上的內圈應采用過盈（yíng）配合，外圈則采取過渡配合；為（wéi）防止軸承熱膨（péng）脹（zhàng），有時外圈甚至采用鬆配合，這主要取決（jué）於具體應用狀況。軸徑過大、圓度超差，或安裝在拱起的金屬刻痕或金屬雜質上，易導（dǎo）致軸（zhóu）承內、外圈破裂（liè）。軸（zhóu）承座運行中破裂，若仍繼續使用的話，則易導致軸承（chéng）外（wài）圈斷（duàn）裂。
　　2.5 保持架（jià）破損
　　保持架破損主要發生於（yú）保持架的兜孔、梁或鉚釘處（chù），主要表現為（wéi）：保持架構件變形（xíng）、磨損和疲勞斷裂。保持架通常由低碳鋼、青銅或黃銅等材料製成，裝（zhuāng）拆不慎、使用工具不當或程序錯誤等均易導致保持（chí）架破損。保持架常受到軋機乳液（yè）、異丙醇、燒堿等的侵蝕，以及摩擦力（lì）、張力、離心力和慣性力等作用，而使軸承過早出現性能問題。其誘因太過複雜（zá），應聯係軸（zhóu）承製造（zào）商共同分析。
　　2.6 鏽蝕
　　鏽（xiù）蝕是軸承Z嚴重（chóng）的損傷形式之一，發（fā）生於整個軸承零件上，主要表現為軸承（chéng）全麵鏽蝕和腐蝕。水、蒸汽和腐（fǔ）蝕性物質（漆、煤氣等）侵（qīn）入；潤（rùn）滑劑不合適；軸承座內溫度降低而冷凝積聚的水；密（mì）封圈損傷、破（pò）損或不合適使得濕氣和水侵入（rù）軸承；軸承拆（chāi）卸、檢（jiǎn）查時清洗和幹燥不當等均（jun1）會造（zào）成鏽蝕。為此，應改善密封（fēng）裝置，更換新潤滑劑，停轉時采取防（fáng）鏽措施，軸承清洗幹燥入庫前塗油防（fáng）腐（fǔ），新、舊軸承皆用保護紙包好（hǎo）幹燥放置。
　　2.7 裝拆傷痕
　　裝拆傷痕發生於軸承表麵上（shàng）。操（cāo）作不（bú）當或（huò）裝拆（chāi）損傷易使球軸承產生（shēng）刻痕和壓（yā）痕（hén）。刻痕和壓痕使邊緣凸起，會產生（shēng）過高的噪聲、振動及（jí）應力集中。對此，操作和裝拆軸承時，應格外小心，避免（miǎn）鋼球、溝道表麵和（hé）邊緣受損，如：使用（yòng）硬化（huà）的（de）壓入工具，導致軸承的外圈表麵或保持架被碰出（chū）缺口或撞裂；使用錯誤的安裝工具，使保持架出現（xiàn）破損；安裝過程中，使用硬化衝頭（tóu），造成凹痕；軸承座（zuò）加工不精確（què），使（shǐ）軸承產生金屬刮痕（hén）和擦（cā）傷（shāng）。裝拆時，為避免產生機械磕碰傷，應嚴格按操作規程執行，使（shǐ）用恰當的工（gōng）具，保證安裝時相互之間的定心。
　　2.8 軸承卡（kǎ）傷、嚴重脫（tuō）皮（pí）或大片剝落
　　軸承卡（kǎ）傷、嚴重脫皮或（huò）大（dà）片（piàn）剝（bāo）落發生於鋼球、保持架或溝道上。其損傷形式與潤滑不（bú）足引起的損傷形式在外觀上相仿（fǎng）。兩種誘因常易混淆，需追根溯源，徹底查清。過量預載荷，產生過熱，在滾動（dòng）麵上產生微（wēi）小燒傷，累積而形成表麵損傷（即卡傷）；重載荷導致（zhì）次（cì）表麵層過早疲勞剝落，過載易使鋼球表麵出現開裂及過早的嚴重疲勞（láo），導致鋼球上（shàng）的金屬大片（piàn）剝落，也會使溝道嚴重脫皮和剝落；軸承安裝不正，軸彎（wān）曲，也會產生溝道剝落（luò）現象等（děng）。對（duì）此，必須及時檢查載荷的大小，檢查預緊是否適當，改善潤（rùn）滑油和潤滑方法，檢查軸（zhóu）、軸承座的精度。
　　2.9 真、偽布氏（shì）壓痕
　　2.9.1 布氏壓痕
　　布氏壓（yā）痕發生於溝道麵和其他轉（zhuǎn）動麵。金屬小粉（fěn）末等異物（wù）侵入時，在溝道麵或其他轉動麵（miàn）上產生凹痕；裝拆操作不當（dāng），軸承（chéng）受到大的（de）衝擊，或運（yùn）行中衝擊載荷過高或靜態載荷過大，溝道麵會產生間距與滾動體間隔相等的壓痕。軸（zhóu）承內圈與軸采用緊配合安裝時，作用於外圈的力將（jiāng）產生額（é）外的軸向（xiàng）載荷使鋼（gāng）球與溝道間產生衝擊載荷，瞬間極高的衝擊載荷會導致套圈產生布氏（shì）壓痕，有時甚至使鋼球或溝道（dào）破裂。對此，應采取過濾潤滑油（yóu），改善密封（fēng）裝置，改善組裝及使用方法（fǎ）等應對（duì）措施。
　　2.9.2 偽布氏壓痕
　　偽布氏壓痕發生於鋼球（qiú）和溝道（dào）上，是類似布氏壓痕的一種假象，其實（shí）是磨損。軸承在（zài）微（wēi）振期間，鋼球和滾道間會因振動和搖動而產生（shēng）偽（wěi）布氏（shì）壓痕。例如：火車、貨車、海運等長途運輸途中的（de）劇（jù）烈振（zhèn）動，儲存過程的相對位移，軸承停轉時的振動和擺動，小振（zhèn）幅的擺動運動，潤滑不良均足以導致軸（zhóu）承產生該損（sǔn）傷。因（yīn）此，運輸過程中（zhōng），軸和軸承箱應加以固定並將軸承成對包裝，還需對軸（zhóu）承進行預壓以減輕（qīng）振動並使用適當的潤滑劑。通過檢查壓痕或磨損的區域，容易區分真、偽布氏壓痕。布氏壓痕中原始的表層仍（réng）會保留，而偽布氏壓痕中原始的表層會被磨去。
　　2.10 電蝕
　　電蝕發生於軸承表麵（miàn）上，其特征是：放大鏡（jìng）下觀察呈現斑點（diǎn）、凹（āo）坑、密集的小坑。電蝕坑一（yī）般呈火山噴口狀，進一步發展則成（chéng）為波板狀。其主因有：短路、不正確的設備接地、焊接、接線錯誤、絕緣不（bú）夠或不當（dāng）、靜電泄漏及電（diàn）動機轉子線（xiàn）圈鬆（sōng）動等。通常設定電路時，應防止電流（liú）與軸（zhóu）承接（jiē）觸，或加強對軸承絕緣或接地保護等。
　　2.1.1 蠕變
　　蠕變發生於軸（zhóu）承（chéng）配合（hé）麵上。蠕變（biàn）部位呈現鏡麵狀光亮、暗麵或卡傷（shāng）磨損，與零件原表麵有明顯區別（bié）。蠕變實際上是指套圈的（de）滑動現象，配合麵過盈量不（bú）足、間隙配合（hé）或緊定套緊固（gù）不夠的情況下，由於滑（huá）動而使載荷（hé）點向周圍方向移動，產（chǎn）生套圈相對軸或外（wài）殼位移的現（xiàn）象。對此，必須檢查過（guò）盈量，實施止轉措施，適當緊固緊定套，研究軸和軸承座的精度及（jí）粘接配合麵。
　　3　結束語
　　影響SCR摩根軋機滾動軸承（chéng）使用壽命的因素很多，正確的操作、日常點檢、維修（xiū）以及適時調（diào）整都十分關鍵。為（wéi）保證下一周期係統正常運行，需要有針對性地對軋機（jī）滾（gǔn）動軸承損傷原因進行分析、探討（tǎo）與技術研究，並加強重點維護保養、定期檢修、及時監控與適時更新。
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