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轧辊轴承失效分析及处理措施

作者: 江苏帝蒙德轴承有限公司 浏览:273 发表时间:2021-11-19

摘 要:随着我国经济的发展,钢材的需求量增大,轧机作为钢材成型的重要设备在钢材的生产中占据重要地位,但是在使用中发现,轧机中的轧辊轴承由于装配以及保养润滑等问题造成轴承失效,从而影响轧机的正常工作,本文将对造成轧机中的轧辊轴承的失效原因进行分析介绍并提出了一些应对措施。

我国是一个新兴的发展中国家,在国家的建设过程中对于钢材的需求量巨大,轧机是实现金属轧制过程的设备,在钢材的成型方面起着非常重要的作用,轧辊轴承作为轧机中的重要组件,在使用过程中会由于各种原因造成失效,从而影响轧机的正常使用,本文将对轧机轧辊轴承的失效原因以及应对措施等进行介绍。



1 轧机的轧辊轴承简介

轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备,包括有主要设备、辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。但一般所说的轧机往往仅指主要设备。轧机的主要设备有工作机座和传动装置,其中工作机坐由轧辊、轧辊轴承、机架、轨座、轧辊调整装置以及上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。轧辊轴承支承轧辊并保持轧辊在机架中的固定位置。轧辊轴承工作负荷重而变化大,因此要求轴承摩擦系数小,具有足够的强度和刚度,而且要便于更换轧辊。不同的轧机选用不同类型的轧辊轴承。滚动轴承的刚性大,摩擦系数较小,但承压能力较小,且外形尺寸较大,多用于板带轧机工作辊。滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种。半干摩擦轧辊轴承主要是胶木﹑铜瓦﹑尼龙瓦轴承,比较便宜,多用于型材轧机和开坯机。液体摩擦轴承有动压、静压和静-动压三种。优点是摩擦系数比较小,承压能力较大,使用工作速度高、刚性好、缺点是油膜厚度随速度而变化。液体摩擦轴承多用于板带轧机支承辊和其它高速轧机。



2 轧机轧辊轴承失效原因分析及应对措施

轧辊轴承轧机是在取代了原先使用的轴瓦的基础上发展起来的,其稳定性较轴瓦轧机有了很大的提高,现今,我国轧机一定广泛采用轴承来取代轴瓦,但是在使用过程中发现轧辊轴承会经常产生失效,从而对生产造成很大的影响。据统计,我们发现造成轧辊轴失效的主要因素有装配方面的影响、润滑不当造成的影响、由于防护不当造成异物进入导致的失效以及过载等失效原因。下面将对造成轧辊轴承失效的原因进行分析并如何减少轧辊轴承失效的措施进行介绍。


2.1 轧辊轴承装配不当造成的失效

轧辊轴承一端采用的是四列向心短柱滚子轴承和单列向心球轴承等组成,在进行轧钢生产过程中径向力主要为轧制过程中产生的主轧制力和径向力,以及在轧制过程中产生的轴向力,其中径向力将会为两个轴承共同承担,而轴向力将主要由单列向心轴承承担。这种轴承分布方式经分析发现,具有较高的承载能力,而且轴承尺寸相对于其他的的轴承方式方式较小,且轴定位较为精确。尤其是四列短圆柱轴承定心性能较高,该轴承的制造精度高,经查询轴承说明书发现该轴承的游隙<0.25mm ,可以满足多次拆卸的要求。经拆卸后发现该轧辊轴承的固定方式采用的是通过使用螺纹半环及锁紧螺母固定轴承内圈而使用轴承端盖压紧轴承外圈,从而保证轧辊不发生轴向窜动,据统计,当轴承端盖未能压紧使轴承在轴承窝内发生窜动会对轧制过程中的产品质量造成极大的影响,无法满足轧制过程中的要求,与之相反的是,当轴承端盖压紧过度时,造成轴承的轴向间隙过小而轴承的预紧力过大,从而造成向心球轴承外圈产生一定的轴向移动,从而消除轴承一定的间隙。当预紧力超出了一定范围后,除了轴承本身的间隙已经消除外,还会使向心球轴承的滚珠从滚道中移位,从而造成轴承的磨损加速,在轴承承重高速转动时轴承的发热量过大,会造成轴承的膨胀变形,这样就会很容易造成轴承的烧毁,而预紧力过大时还会造成轴承的卡死。因此在进行轴承的装配时需要对压紧量进行一定的控制,留有一定的发热量,据统计,当使用百分表测量装配好的轧辊轴承游隙在 0.15~0.25m m 之间时轴承的使用时间长。


2.2 轧辊轴承的润滑不当造成的影响

良好的润滑会大幅增加轧辊轴承的使用寿命,润滑是通过使用润滑剂来达到润滑的目的。通过使用润滑剂来达到改善摩擦副的摩擦状态以降低摩擦阻力、减缓磨损。滚动轴承在运转过程中即有流动摩擦的转动又有滑动摩擦,轴承的滚动体是采用很硬的轴承钢加工出来的,当它在受力运动时,在轴承内圈与轴承外圈之间只需要保持一定的油膜即可,但是在实际工作中发现,很多轴承烧毁情况多是由于轴承润滑情况恶化造成,造成润滑情况恶化的因素如下:

(1)采用了不当的润滑方式;

(2)润滑管路布设不当造成的油路不畅,

(3)选用了不当标号的润滑油;

(4)润滑油量未能达到润滑需求,现今轧机轴承所采用的润滑油都具有很高的油吸能力,从而在工作中形成一定强度的油膜,但是在使用中发现,相对于油润滑,脂润滑能够具有更好的润滑效果,同时在进行轴承装配时需要确保在轴承内圈涂满润滑脂,从而确保轴承能够有良好的润滑效果,对于油量的控制可以通过外加润滑油箱的方式来对轴承进行定期加油,从而保证轴承具有良好的润滑效果。


2.3 轧辊轴承密封不当的影响

当轧辊轴承密封不当造成外界的杂物进入到轴承中,这些杂质进入到轴承中会对油膜产生一定的影响造成润滑效果不当,或者对轴承的滚道和滚动体造成损坏,从而造成辊轴承磨损的加速,容易使轴承发生疲劳剥落,引起工作表面的温升,从而使润滑效果遭到破坏,造成轧辊轴承在干摩擦状态下运动,因此,做好轧辊轴承的密封工作,避免外界杂质进入到轴承中破坏轴承的润滑效果是避免轴失效的有效措施之一。


2.4 轧辊轴承的过载影响

轧辊轴承都有一定的承载极限,如果使轧辊轴承在外力下长期处于过载情况下工作,会使轧辊轴承容易产生磨损和疲劳损坏,常见的轧辊轴承过载形式如下:

(1)负载是单向稳定的,例如:轧机传动系统的零部件安装不当,致使轧辊辊径变化使传动系统的传动偏转角度过大等问题,从而产生单向稳定的过载;

(2)产生的循环过载;

(3)瞬时过载等形式。这些过载都会加剧轴承的疲劳损坏,从而使轴承的使用寿命大打折扣。



3 结语

在钢材需求越来越大的今天,做好轧机的装配从而确保轧机能够正常运行,减少故障发生的几率,对于提高利润是十分必要的,本文主要对造成轧辊轴承失效的影响因素进行了介绍并对如何做好应对措施进行了阐述。







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