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淺析某鋼廠帶鋼四輥軋機(jī)軸承損壞原因及改進(jìn)

作者: 瀏覽:403 發(fā)表時(shí)間:2023-04-11

摘要:某鋼廠熱軋帶鋼四輥軋機(jī)軸承損壞的主要原因是它們?cè)诠ぷ髦兴艿膹较蚣拜S向載荷過大造成。工作輥與支承輥軸線的不平行引起其接觸面的軸向相對(duì)滑動(dòng) , 由此產(chǎn)生較大的軸向滑動(dòng)摩擦力,軋件在軋制過程中偏離軋制中心線,造成各列軸承徑向載荷不均勻,往往會(huì)發(fā)生某一列軸承徑向載荷超載,從而導(dǎo)致整列軸承損壞。因此要研究四輥軋機(jī)軸承的受力分析、軋機(jī)機(jī)架的穩(wěn)定性等方面,對(duì)軸承進(jìn)行改型、機(jī)架進(jìn)行修復(fù)提高設(shè)備精度,來提高軋機(jī)軸承壽命,減少異常損壞。



       某鋼帶鋼廠精軋四輥軋機(jī)共6架,每臺(tái)軋機(jī)工作輥軸承采用2097938四列圓錐滾子軸承,支承輥軸承采用 6890250 四列短圓柱軸承和1060深溝球止推軸承組合。持續(xù)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)軋制規(guī)格及鋼種以及機(jī)械、液壓系統(tǒng)傳動(dòng)穩(wěn)定性跟蹤,持續(xù)對(duì)軋輥軸承壽命跟蹤統(tǒng)計(jì)分析,持續(xù)對(duì)每一支燒損的軸承進(jìn)行解體檢查分析,發(fā)現(xiàn)工作輥2097938 軸承損壞主要發(fā)生在靠近軋機(jī)操作側(cè)軋輥輥徑側(cè)的這一列軸承先損壞造成整列軸承損壞,支承輥6890250 軸承主要是四列短圓柱軸承外圈及滾動(dòng)體碎裂。

1 軋輥軸承損壞原因分析

1.1 工作輥 2097938 軸承損壞原因分析
       持續(xù)對(duì)每一支燒損的軸承進(jìn)行解體檢查分析 , 結(jié)合燒損軸承壽命跟蹤統(tǒng)計(jì)以及軋制的鋼種及規(guī)格,以及軋機(jī)設(shè)備、液壓系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性分析,發(fā)現(xiàn)工作輥2097938軸承燒損的主要發(fā)生在是軋機(jī)操作側(cè)固定端某一列軸承 , 而傳動(dòng)側(cè)自由端軸承燒損很少發(fā)生,而且從燒損現(xiàn)象上看軸承潤滑良好,但是軸承外圈和保持架斷裂,部分損壞的軸承滾動(dòng)體斷裂。圖 1 所示為四輥軋機(jī)工作輥與支承輥的受力分析簡圖 , 從受力情況分析來看,帶鋼產(chǎn)品在軋制過程中 , 軋件的變形抗力主要是通過工作輥向支承輥傳遞 , 軋制軸向力主要是軋件與工作輥間之間的摩擦力向工作輥傳遞。也就是說工作輥 2097938 軸承在軋制過程中受到軋制軸向力較多,而支承輥6890250軸承在軋制過程中受到軋制徑向力較多。 

       從現(xiàn)場(chǎng)損壞的軸承解體后檢查分析與理論分析一致,當(dāng)生產(chǎn)的帶鋼軋制力大且此時(shí)機(jī)架系統(tǒng)穩(wěn)定性差時(shí),軋制軸向力就會(huì)對(duì)工作輥固定端軸承影響很大,會(huì)造成工作輥軸承損壞,由此可以得出工作輥軸承損壞主要是受到較大軸向力所致。當(dāng)然任何四輥軋機(jī)在軋制過程中都會(huì)產(chǎn)生軋制軸向力,某鋼帶鋼廠軋機(jī)機(jī)架1996年投產(chǎn)以來使用年限較長,機(jī)架工作輥窗口與支承輥窗口形位公差偏差較大,機(jī)架窗口中心與軋輥軸線不平行度較大,存在較大的交叉角,在軋制過程圖1 中必然會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力。
       另外還有其他的一些原因造成工作輥軸承損壞,比如軋件在軋制過程中偏離軋制中心線,也會(huì)造成工作輥軸承各列軸承承受的載荷偏載,造成軸承某一列先過載損壞,從而導(dǎo)致整個(gè)軸承損壞;又比如軋輥裝配過程中工作輥軸承四列圓錐滾子與軸承外圈游隙調(diào)整不當(dāng)也會(huì)造成軸承偏載損壞。

1.2 支承輥輥軸承損壞原因分析
       如前面的軋輥受力分析可知,支承輥主要承受軋制時(shí)的徑向力,由于某鋼帶鋼廠機(jī)架牌坊尺寸受限,支承輥軸承選型為6890250四列短圓柱軸承,軸承損壞現(xiàn)象基本上為滾動(dòng)體碎裂及軸承外圈跑道駁落。從損壞現(xiàn)象上可以分析得出支承輥軸承損壞的原因只要為過載疲勞損壞。



2 減少軋輥軸承損壞改進(jìn)措施
       軋輥在裝入機(jī)架內(nèi)后,由于機(jī)架窗口形位公差控制不當(dāng)、工作輥及支承輥軸承座磨損、軋輥磨削精度低、軋機(jī)底板里外側(cè)偏差大,軋制中心線偏移過大,里外側(cè)軋輥輥縫調(diào)整不一致,這些均會(huì)造成軋輥軸線空間交叉。如圖2所示。

       軋輥存在空間交叉較大時(shí)對(duì)工作輥軸承軸向力產(chǎn)生尤為明顯,同時(shí)對(duì)支撐輥軸承徑向力偏載影響也較大,對(duì)工作輥軸承和支撐輥軸承損壞均有差距。
針對(duì)某鋼帶鋼廠現(xiàn)狀,為減少四輥軋機(jī)軸承異常損壞,需采取以下改進(jìn)措施 :
     (1)從提高機(jī)架穩(wěn)定性入手:一方面日常檢修時(shí)安排專人對(duì)6臺(tái)機(jī)架有計(jì)劃性的檢測(cè)機(jī)架牌坊窗口尺寸,發(fā)現(xiàn)窗口尺寸偏差在0.8mm以上的,須更換軋機(jī)襯板來控制窗口尺寸,年修時(shí)對(duì)軋機(jī)機(jī)架牌坊進(jìn)行大修提高機(jī)架精度;另一方面對(duì)工作輥平衡缸及上支承輥平衡缸進(jìn)行檢查減少跑冒滴漏和內(nèi)泄;以及對(duì)軋機(jī)里外側(cè)底板標(biāo)高進(jìn)行檢查,標(biāo)高差控制在0.5mm內(nèi)。
     (2)從提高軸承座精度和軋輥裝配質(zhì)量入手:每6個(gè)月對(duì)所有軋輥軸承座外部尺寸、對(duì)稱度及內(nèi)孔尺寸、橢圓度進(jìn)行檢測(cè),超過圖紙公差范圍的軸承座進(jìn)行修復(fù)或報(bào)廢更新;對(duì)每支軋輥裝配按規(guī)范裝配并進(jìn)行標(biāo)識(shí)記錄統(tǒng)計(jì),便于追溯查找原因。
     (3)提高軋輥車磨削精度,軋輥圓度及橢圓度控制在0.03mm內(nèi)。
     (4)提高生產(chǎn)操作水平:一方面控制粗軋進(jìn)入四輥軋機(jī)來料尺寸,減少軋件對(duì)軋輥的沖擊力;一方面提高四輥軋機(jī)軋制中心線對(duì)中、兩側(cè)壓下量均衡,各機(jī)架壓下量均衡分配,有效控制軋件軋制力均衡。
     (5)對(duì)軋輥軸承進(jìn)行改進(jìn):將工作輥2097938軸承滾動(dòng)體及軸承內(nèi)外圈厚度進(jìn)行重新分配,提高承受軸向力能力;將支承輥6890250軸承改型為6890260,同時(shí)對(duì)支承輥軸承材質(zhì)Cr15改進(jìn)為滲碳鋼材料。


3 結(jié)束語
       通過對(duì)上述改進(jìn)措施落實(shí)、跟蹤使用效果,發(fā)現(xiàn)軋機(jī)軸承在線燒損率由原來的 5.7 支/萬噸降低到 3.5 支/萬噸,下降幅度達(dá)到38%。


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