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提高寬厚板軋機(jī)工作輥軸承使用壽命的研究

發(fā)布時(shí)間：2023-04-15

樊星辰　潘彪　劉樹清

摘　要：為了提高某廠特厚板軋機(jī)工作輥軸承的使用壽命，通過對軋機(jī)工作輥軸承使用工況，以及目前軸承維護(hù)方法進(jìn)行分析，得出影響軋機(jī)工作輥軸承使用壽命的主要原因。通過制定合理的軸承維護(hù)方法和軸承快速清洗設(shè)備，使得特厚板軋機(jī)工作輥軸承的使用壽命得到了明顯提高。結(jié)果表明：合理的軸承維護(hù)方法、軸承快速清洗設(shè)備，能夠減少人力，提高清洗效果，提高工作輥軸承使用壽命，在降低備件費(fèi)用的同時(shí)，也提高了工作輥工作效率。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)；工作輥；軸承；失效

某廠4300 mm 寬厚板生產(chǎn)線是該廠形成鐵、 鋼、材生產(chǎn)配套、實(shí)現(xiàn)完整工藝流程的關(guān)鍵項(xiàng)目，建成投產(chǎn)后，年產(chǎn)寬厚板120萬t，通過改造升級，Z終達(dá)到化120～200萬t產(chǎn)量規(guī)模[1]。軋制工藝為：坯料經(jīng)過高壓水除鱗后，由軌道送到四座粗軋機(jī)機(jī)進(jìn)行展寬和厚度軋制，當(dāng)寬度達(dá)到要求時(shí)，由運(yùn)輸輥道送至四座精軋機(jī)。四座精軋機(jī)進(jìn)行精軋，直到滿足厚度要求[2]。軋制后鋼板經(jīng)矯直，送精整線定長定寬剪切。

其中軋機(jī)工作輥的軸承需滿足很高的使用要求，在軋機(jī)生產(chǎn)線的日常生產(chǎn)過程中，工作輥的軸承經(jīng)常會被燒損，軸承一旦燒損，將導(dǎo)致產(chǎn)線停產(chǎn)，停產(chǎn)時(shí)間過長會造成一定的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用和使得成本的增加[3]。因此除了應(yīng)用好品牌的軸承還應(yīng)對軸承進(jìn)行必要的定期維護(hù)檢查，已延遲軸承的使用壽命，降低軸承備件費(fèi)用，對減少不必要的停機(jī)時(shí)間是有利的[4]。

1　存在的問題

在軋機(jī)的軋制過程中，會產(chǎn)生很大的徑向力，同時(shí)工作輥的高速旋轉(zhuǎn)會造成軸承出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕，甚至膠合。同時(shí)軋機(jī)工作輥軸承外形尺寸大，在線裝機(jī)量大，且每盤軸承在線工作一周都要下線進(jìn)行清洗，清洗掉廢舊油脂，并檢查軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動體尺寸。所以軋機(jī)工作輥軸承清洗的效果直接影響到對軸承的檢查[5]。而目前大多數(shù)鋼鐵企業(yè)，清洗軋機(jī)工作輥軸承都是靠人工，利用抹布、刷子對軋機(jī)工作輥軸承進(jìn)行清洗。缺點(diǎn)是油污大、清洗時(shí)轉(zhuǎn)動軸承費(fèi)勁、清洗效果不好，不但浪費(fèi)人員勞力投入和維護(hù)資金，而且還常因軸承清洗不凈，導(dǎo)致軸承檢查不到位，使得軋機(jī)出現(xiàn)故障，浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)時(shí)間也影響到企業(yè)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[6]。

2　改進(jìn)措施

2.1 合理定期的軸承維護(hù)方法

軸承失效的原因之一就是軸承缺少定期合理的維護(hù)，加速了軸承的損壞[7]。為此，根據(jù)軋機(jī)生產(chǎn)情況制定出合理定期的軸承維護(hù)方法。

（1）給每個(gè)軸承編號，建立軸承全壽命檔案；

（2）定期拆卸清理軸承，檢查軸承座和輥?zhàn)拥呐浜厦娴某叽缇�度，對于超差的輥�(zhàn)舆M(jìn)行修磨，修磨后對輥?zhàn)映叽邕M(jìn)行復(fù)測，若能滿足工藝尺寸要求可繼續(xù)使用，并做詳細(xì)記錄[8]；

（3）工作輥高速工作過程中，軸承外圈和軸承保持架會產(chǎn)生一定的振動，軸承長期在這種振動下工作，會出現(xiàn)外圈輥道疲勞剝落，嚴(yán)重的會造成軸承失效。因此，可以定期對工作輥兩端軸承換位使用，以減少軸承受到單一軋制力作用，發(fā)生疲勞剝落的現(xiàn)象[9-10]。

2.2 合理高效的清潔軸承設(shè)備

為了解決原來人工清洗軋機(jī)工作輥軸承費(fèi)時(shí)費(fèi)力、清洗效果不好、影響軸承檢查等問題，自制一種軋機(jī)工作輥軸承快速清洗設(shè)備。圖1為軋機(jī)工作輥軸承快速清洗設(shè)備，該設(shè)備主要包括電機(jī)1、減速機(jī)；2、下接手軸；3、上蓋；4、上蓋合頁；5、油箱合頁；6、軸承外徑固定螺絲；7、下接手軸固定螺母；8、油箱；9、泄油截門；10、行走輪；11、內(nèi)隔圈；12、軸承；13、下定位槽；14、上定位槽；15、軸承帶動盤；16、下接手；17、橡膠接受；18、上接手；19、把手；20、托手。將內(nèi)隔圈12焊接固定在油箱9的底部；將軸承13內(nèi)徑與內(nèi)隔圈12的卡扣對接固定；將橡膠接受18安裝在下接手17上，下接手軸3與上接手19通過鍵連接，并將上接手軸3通過鍵與軸承帶動盤16連接，通過下接手軸固定螺母8緊固在軸承帶動盤16上；將裝有下接手軸3、下接手軸固定螺母8、下接手17、橡膠接受18的軸承帶動盤16通過軸承外徑固定螺絲7緊固在軸承13的外徑上。將電機(jī)1和減速機(jī)2通過螺栓固定在上蓋4上，上接手19通過鍵與減速機(jī)2的輸出軸連接，并將上蓋4通過油箱合頁6、軸承外徑固定螺絲7連接。

上述軋機(jī)工作輥軸承快速清洗設(shè)備的使用方法步驟如下： 

（1）將軸承13內(nèi)徑與內(nèi)隔圈12的卡扣對接固定； 

（2）在油箱內(nèi)注入適當(dāng)清洗液；

（3）將裝有下接手軸 3、下接手軸固定螺母 8、下接手17、橡膠接受 18 的軸承帶動盤 16 通過軸承外徑固定螺絲7緊固在軸承13的外徑上；

（4）合上上蓋4，使得上接手19與橡膠接手18及下接受齒配合； 

（5）將下定位槽14與上定位槽15通過螺栓固定；

（6）接通電源，旋轉(zhuǎn)軸承，直至軸承洗凈；該軋機(jī)工作輥軸承快速清洗設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)?單、制造費(fèi)用低、便于維護(hù)、整體設(shè)備便于拆裝攜帶；利用軸承內(nèi)徑固定，外徑旋轉(zhuǎn)，使得軸承滾柱轉(zhuǎn)動，軸承滾柱上的潤滑油充分與清洗液接觸，清洗干凈，高效。

3　結(jié)論

（1）通過制定合理的軸承維護(hù)方法，建立軸承檔案、制定標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)清洗方法、定期對工作輥兩端軸承換位使用，可以極大的減少軸承失效，提高軸承使用壽命。 

（2）根據(jù)清洗工作輥軸承的實(shí)際工況，設(shè)計(jì)制造軸承快速清洗設(shè)備，清洗軸承干凈，高效，同時(shí)較少清洗液的消耗。

（3）經(jīng)過一年多的應(yīng)用，軋機(jī)工作輥軸承備件的維護(hù)費(fèi)用比上一年度減少25%，故障率比上一年度降低24%。綜上所述，通過制定合理的軸承維護(hù)方法和軸承快速清洗設(shè)備，降低了維護(hù)成本，保證軋機(jī)工作輥的穩(wěn)定運(yùn)行。具有較好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。對其他軋機(jī)的工作輥軸承的維護(hù)有一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 陳鑫. 影響軋機(jī)工作輥軸承壽命的相關(guān)因素分析[J]. 科技風(fēng)，2017（12）：148.

[ 2 ] 王海源. 4100 mm寬厚板軋機(jī)支承輥輥型曲線優(yōu)化仿真分析[J]. 鋼鐵，2013（4）：52.

[ 3 ] 張林，趙德文，鄧偉，等. 400 mm厚連鑄坯軋制時(shí)缺陷的壓合模擬[J]. 鋼鐵，2011（11）：62.

來源：《連鑄》