摘要：對(duì)軋機(jī)軸承失效的原因進(jìn)行了分析,結(jié)果表明有
40%～50%的軸承失效是由于安裝調(diào)整、使用和維護(hù)不當(dāng)造成的。從使用的角度,提出了提高軸承使用壽命的措施,如：提高軸承座孔間的同軸度,并適當(dāng)加大軸承座孔的公差；改善潤(rùn)滑方式；合理選擇及安裝軸承；采用軸承換位工作法等。實(shí)踐證明,效果良好。
我國(guó)軋機(jī)軸承的失效有70%是故障失效
[1], 即非正常的失效,而且大多為斷裂失效。導(dǎo)致軸承失效的原因大致可以歸結(jié)為兩個(gè)方面：一個(gè)是內(nèi)在因素,如設(shè)計(jì)、制造工藝和原材
料質(zhì)量等。另一個(gè)是外在因素,如軸承在使用時(shí)的安裝調(diào)整、保養(yǎng)和維護(hù)修理等因素。為了提高軸承的使用壽命,必須從上述兩方面對(duì)軸承進(jìn)行失效分析,找出軸承失效的真正原因,采取針對(duì)性措施,
以提高軋機(jī)軸承的壽命。結(jié)合我廠軋機(jī)軸承多年的使用情況,對(duì)使用的軋機(jī)軸承的失效進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表 明有40% ～50%的軸承故障失效是由于安裝調(diào)整、 使用和維護(hù)修理不當(dāng)所造成的。因而,對(duì)其進(jìn)行 研究和改進(jìn)是非常重要的。1 提高軸承座孔間的同軸度,并適 當(dāng)加大軸承座孔的公差由于軋機(jī)制造精度低使用年限較長(zhǎng),機(jī)架調(diào)整精度低,軋機(jī)組裝完成后,軸承座孔之間出現(xiàn)較大的同軸度差,使得軋機(jī)機(jī)架兩端的軸承受力不均勻,在局部產(chǎn)生應(yīng)力集中,當(dāng)潤(rùn)滑不良
時(shí)易產(chǎn)生很高的摩擦熱,從而造成軸承局部點(diǎn)蝕、剝落及熱粘著與抱死。因而,結(jié)合軋機(jī)的實(shí)際情況采取了改進(jìn)措施：一是在安裝和調(diào)整機(jī)座時(shí),
用水準(zhǔn)儀校正軸承座,提高兩個(gè)軸承座孔的同軸度,減少中心線的傾斜和交叉。二是適當(dāng)放大軋機(jī)軸 承座孔的公差,例 如：粗軋機(jī)軸承座孔由
中軋機(jī)軸承座孔
2 改善潤(rùn)滑方式
現(xiàn)在采用的是脂潤(rùn)滑。由于立式軋機(jī)的結(jié)
構(gòu)決定其軋輥在旋轉(zhuǎn)時(shí),從軸承座上部中間和軸承座外側(cè) (朝向輥頭 )處注入的油脂不能很好地進(jìn)入軋機(jī)軸承內(nèi)部,且易流失,造成軋機(jī)
工作時(shí)軸承工作表面處于貧油狀態(tài),導(dǎo)致軸承早期失效。為此,改進(jìn)了軸承座的油路,在軸 承座內(nèi)側(cè) (朝向輥身
)增設(shè)注油口,改善注脂效果,軸承得到了良好的潤(rùn)滑,延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。另外, 我廠的短應(yīng)力線軋機(jī)軸承也采用脂潤(rùn)滑,并采用
了無(wú)脂裝配法。即新開封 的軸承安裝時(shí)先不涂油脂,裝配完成后,通過(guò)軸承座上的油路向軸承內(nèi)注油脂。這樣就避
免了由于提前注油脂而使油脂中的氣泡存于軸承中,減少了軸承在裝配過(guò)程中產(chǎn)生的真空間隙。由于短應(yīng)力線軋機(jī)的固定端同時(shí)也是軋機(jī)的精密調(diào)整端,以前在裝配調(diào)整時(shí)不注意,造 成 軸向調(diào)整不良,引發(fā)軸承過(guò)早失效。通過(guò)探索和總結(jié),改善了軸承安裝與輥身精確調(diào)整的 方法, 見圖 1。
(1)四列圓柱滾子軸承按過(guò)渡配合將其外圈 組件裝入軸承座中。
(2)安裝內(nèi)側(cè)軸承端蓋,止 口 推 到 位 后 用 螺 栓將軸承端蓋緊固在軸承座內(nèi)側(cè)。(3)將四列圓柱滾子軸承推靠在內(nèi)側(cè)軸承端 蓋 止 口 處 ,使 止 口 頂 住 四 列 圓 柱 滾 子 軸 承 的 外 圈,間隙為零。(4)安裝外側(cè)軸承端蓋,止 口 頂 住 四 列 圓 柱 滾子軸承外 圈 的 另 一 側(cè),間 隙 為 零,用 螺 栓 將 軸 承端蓋緊固在軸承座外側(cè)。(5)將軸向調(diào)整套旋入軸 承 外 端 蓋,旋 轉(zhuǎn) 到 頂住軸承端蓋后再退回一個(gè)螺距 (4ｍｍ)(6)使 蝸 桿 調(diào) 整 定 位 環(huán) 緊 靠 住 外 側(cè) 軸 承 端 蓋,用一個(gè) Ｍ16的螺桿將蝸桿調(diào)整定位環(huán)固定在 軸承端蓋上。(7)將止推軸承推入軸向 調(diào) 整 套,使 軸 承 外 圈緊靠住軸向調(diào)整套。(8)將調(diào)整螺母旋入調(diào)整 法 蘭,將 這 兩 個(gè) 組 合好的部件,用螺栓穿過(guò)蝸桿調(diào)整定位環(huán)固定在 軸承端蓋上。(9)旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母,使調(diào)整 螺 母 的 止 口 頂 住 止推軸承另一側(cè)的外圈并鎖緊。(10)用螺栓將調(diào)整螺母 與 軸 向 調(diào) 整 套 連 接 在一起。(11)從軸承座內(nèi)側(cè)裝入軸承壓套,使其凸臺(tái) 頂住止推軸承中間的軸圈。(12)將裝配好軸承內(nèi)圈 和 擋 環(huán) 的 軋 輥 裝 入 軸承座內(nèi),使軸承內(nèi)圈頂住軸承壓套。(13)裝入端蓋,使端蓋的止口頂住止推軸承 中間的軸圈,用固定螺栓將端蓋與軸承壓套連接 在一起。(14)將棒銷穿入端蓋與輥頭的定位孔中,旋 緊定位螺栓,將輥頭與端蓋連接在一起。經(jīng)過(guò)這樣的安裝調(diào)整,軋機(jī)軸向安裝調(diào)整精 度有了很大 的 提 高,使 軸 承 的 故 障 率 降 低,軋 材 的質(zhì)量提高。我廠中軋
機(jī) 的 止 推 軸 承 原 來(lái) 的 設(shè) 計(jì) 選 型 為 雙列角接觸球軸承 (4936Ｘ3Ｄ),由于軋機(jī)部件的
長(zhǎng)期使用與磨損,造成軸承座與應(yīng)力柱之間的擺 動(dòng)量超 差,使 得 雙 列 角 接 觸 球 軸 承 不 能 正 常 工
作,其承載能力降低許多,常常造成軋機(jī)停機(jī),嚴(yán) 重影響正常生產(chǎn)。為此,選用了結(jié)構(gòu)更為合理的 雙向雙列圓錐滾子軸承 (829232Ｘ3)代替雙列角 接觸球軸承 (4936Ｘ3Ｄ),取得了良好的效果 [2]。在軋機(jī)工 作 時(shí) 整 套 軸 承 承 受 很 大 的 徑 向 軋 制力,同 時(shí) 其 內(nèi) 圈 隨 軋 輥 一 起 旋 轉(zhuǎn),外 圈 不 旋 轉(zhuǎn) [3]。對(duì)于外圈 而 言,在 軋 制 過(guò) 程 中,外 圈 滾 道 始終在一固定點(diǎn)處連續(xù)承受軋制力,會(huì)使外滾道 過(guò)早發(fā)生 疲 勞 剝 落,從 而 導(dǎo) 致 軸 承 失 效。為 此, 我們對(duì)軸承進(jìn)行換位使用,取得了良好效果。(1)建立軸承使用檔案,以 各 機(jī) 架 的 軸 承 座 編號(hào)為跟蹤依據(jù),記錄軸承的上、下線時(shí)間,清洗 和換位安裝情況。(2)在各 軸 承 座 上 標(biāo) 定 出 參 考 點(diǎn) Ｃ,在 每 套 軸承外圈端面相隔 90°的位置標(biāo)上 1、2、3、4。(3)新軸承外圈及滾子組件往軸承座上裝配 時(shí),將其標(biāo)注 1的點(diǎn)與軸承座的參考點(diǎn) Ｃ對(duì)齊裝 配并做好記錄。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),在其 1/2的使用 壽命時(shí) (取整為軋輥更換周期的整數(shù)倍 )將軸承 外圈及滾子組件從軸承座上取下來(lái) (采用液壓設(shè) 備拆卸外圈,減少外圈的損傷 ）(4)旋轉(zhuǎn)外圈,使 2點(diǎn)與 Ｃ點(diǎn)對(duì)齊,進(jìn)行裝配 并按 (3)進(jìn)行操作。(5)按上述方法依次進(jìn)行,直到外圈上的 4 個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)完為止。整個(gè)更換過(guò)程為循環(huán)。(6)循環(huán)之后,對(duì)軸承進(jìn)行徹底清洗檢查,如果軸承各部位未發(fā)現(xiàn)異常則說(shuō)明該軸承仍具有使用價(jià)值,可重新安裝使用。將外圈上 1、3點(diǎn)之間的中點(diǎn)與Ｃ點(diǎn)對(duì)齊進(jìn)行安裝并做好記錄。在其1/4的使用壽命時(shí)，將軸承外圈及滾子組件從軸承座上取下來(lái)。(7)旋轉(zhuǎn)至外圈標(biāo)注 2、4點(diǎn)之間的中點(diǎn)與Ｃ點(diǎn)對(duì)齊,進(jìn)行裝配并做好記錄。按 (6)進(jìn)行操作。(8)按 上 述 方 法 依 次 類 推 ,直 到4個(gè) 中 點(diǎn) 轉(zhuǎn) 完為止。整個(gè)更換過(guò)程叫做第二循環(huán)。重復(fù)以上操作規(guī)程，直到軸承損壞為止。可以有第三、第四循環(huán)。 軸承換位 工 作 法 的 現(xiàn) 場(chǎng) 試 驗(yàn) 取 得 了 良 好 的 效果。以棒 材 中 軋 第 四 架 軋 機(jī) 下 輥 固 定 端 的 軋 機(jī)軸承為例,使 用 換 位 工 作 法 前,其 軸 承 的 經(jīng) 驗(yàn) 壽命為 450ｈ,該 軋 機(jī) 軋 輥 的 更 換 周 期 為 72ｈ。使用軸承換位工作法后,軸承的累計(jì)使用壽命為 1440ｈ,大大超過(guò)了以前的經(jīng)驗(yàn)壽命。 通過(guò)對(duì)軋機(jī)軸承使用方法的改善,顯著提高 了軋機(jī)軸承的使用壽命,減少了軋機(jī)故障停機(jī)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。
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