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北京北轴轴承有限公司--轧机轴承损坏原因与解决措施

2019-08-29

    北京北轴轴承有限公司(原北京轴承厂简称-北轴是国内专业生产冶金轧机轴承的企业,产品注册商标为“昆仑”,北轴于1976研制轧机用四列圆柱滚子轴承,并获得中华人民共和国专利局颁发的专利证书,系轴承工业协会、冶金设备配件中心会员单位。

经过数据的统计,轴承损坏的主要形式为断裂、磨损及点蚀。断裂主要有内外圈断裂、滚动体破裂、保持架断裂等形式。外圈断裂主要是由于过大载荷或过大冲击载荷引起。内圈断裂则不同,除承受循环载荷外,在安装时又以过盈配合与辊颈联接,存在正拉伸周边应力,一旦内圈上形成微小裂纹,也会很快扩展导致内圈断裂。

                                  

除了以上的原因之外,造成断裂的另一种原因是辊箱内油气供应不足或中断,引起轴承发热进而抱死,造成内外圈、保持架、滚动体破损。磨损大多是因辊颈与内孔发生相对转动造成的。点蚀主要有两种原因:热处理不当造成的轴承材质不合格。辊箱内进入异物,轴承运行过程中发生点蚀。

装配问题,装配过程中,轧辊与轴承座由于操作不当,造成铜支架变形,对中性差,轧辊进入轴承座时滚珠与内套摩擦,将内套划伤,使轧辊在运转时不灵活,引发轴承故障。轧机两侧辊缝高度不一致或错辊现象严重,造成轧辊运转时受力不均引起轴承某点受力大,从而引发轴承故障。

轴承内套内孔与辊颈过盈量较小,造成轴承蠕动。轧辊及轴承在使用过程中,辊颈及内套内孔均有不同程度的磨损。按原设计要求,轴承部位公差为+0.056~+0.088mm,在对已拆卸的轧辊辊颈测量后发现,部分辊颈公差为0-0.01mm,轴承内套内孔使用后公差为0~0.02mm,再次装配时两者过盈量过小,正常生产时内圈及辊颈会发生相对蠕动,最终导致轴承损坏。

 向心推力轴承的特性是工作时应保证一定的工作游隙。游隙过大,会引起轴承内部承载区域减小,滚动接触面应力增大,运动精度降低。游隙过小容易造成轴承发热温升,导致轴承寿命降低、故障率增高,从而提前报废。

轧制压力异常,如第17、18架次,这两架次由于切分孔型设计缺陷导致轧制速度高、轧制压力大,与第16架次比较,其故障率高,且常出现电流过载现象。第2、5、7架次由于料型匹配问题压下量大,造成轧制压力大,发生故障的几率也明显高于相同机型的其他架次。为追求效益指标,生产班组不顾设备状况,强行轧制低温钢、黑头钢,轧制时变形抗力异常增大,轧制力通过轧辊传递给轧机轴承,轴承外圈在巨大的冲击载荷下破裂,最终导致轴承损坏。

                                        

 

轴承室工作环境差,轧机辊箱轴承室遗留有氧化铁皮等杂质。杂质进入的环节很多,如密封差、手套不洁净、轴承表面的脱落物长期得不到彻底清理。此处存在杂质极易造成轴承寿命缩短,引发轴承故障。

润滑系统出现故障,轧机上线前通油气时,未清理干净各部位的分配器、混合器及接头,杂质多造成润滑清洁度差引起堵塞或油气管意外折断,轧机上线运行过程中供油不足,润滑效果差引发轴承故障。

密封效果差,在装配过程中,由于密封圈装配不到位、磨损严重或安装静迷宫时没有涂密封胶等原因,使轧机上线运转后冷却水进入辊箱内部,造成润滑油变质,润滑效果下降,从而引起轴承故障。

                             

 承载外在的异常轴向力,从现场出现轴承故障的架次看,联接轴滑块与托架之间的间隙过大,为6~10mm,而联轴器喇叭套与轧辊扁头垂直面没有任何间隙,尤其处于立式状态下较为明显,在联轴器实际运转过程中对向心推力轴承有较大的附加轴向力。精轧机组向心推力轴承型号为86736,此类轴承仅能承受较小的轴向力,一旦轴向力较大时就会造成异常磨损甚至轴承损坏。

改进的措施,以下可以供作参考,编制轧机装配技术规程,量化各个环节装配参数,使装配程序化、标准化。重点做好装配前对辊颈尺寸、内套尺寸的检测,要求必须在图纸要求的公差范围之内。使用时通过调整轴承的内、外圈轴向距离来调整轴承的内部游隙,同时给予轴承一定的预过盈量,提高轴承系统的刚性。向心推力轴承工作游隙严格控制、密封圈精密安装,装配检测完全符合标准后方可上线。

对主要轧机备件的尺寸进行严格检验,保证机械密封性的完好。对磨损超标的进行更换,防止冷却水等异物进入润滑系统。健全管理制度,认真做好轧机轴承更换记录,按轴承寿命周期进行预知更换。同时固定轧机轴承厂家,保证所供应轴承的高质量,并且做到同一厂家的轴承及轴承内套配套使用。

规范压下规程,对压下量进行合理匹配,适当调整个别架次的压下量,降低负荷,将各架次电流控制在额定电流之内。严格按加热工艺控制钢坯温度在三十度之内,杜绝生产线轧制低温钢、黑头钢,确保轧制时的正常变形抗力,最大程度减少轴承外圈冲击载荷。

设计离线油路检测装置,在上线前检测油路的通畅及清洁度。装配时内套与轴承清理干净,保证无杂质,安装清洁轴承时严禁带手套,保证工作环境清洁。离线通油气时保证润滑油清洁度为NAS8级。利用压缩空气充分吹扫辊箱,利用专用工具彻底清除内氧化铁皮等杂物。

确保设备良好的工作状态,处理所有轧机尤其是精轧区域联接轴托架的磨损部位,彻底消除隐患。在轧机调整轧制中心线时,连接好轧机后先将联接轴移至超过轧制中心线,再反方向点动缩回4mm的间隙,减轻因联轴器在运动过程中对轧辊的轴向力冲击。