热轧窄带轧机轴承烧损分析与改进

王中华　王会章

（山东省莱钢板带厂）

摘　要：针对莱钢集团620mm热轧机组轧机轴承频繁烧损，严重影响车间正常生产和成本控制的情况，对工作辊和支撑辊轴承的受力情况进行分析跟踪，查明轧机轴承烧损原因，并制定整改措施，轧机轴承烧损率下降80%，效果显著。

莱钢集团620mm热轧生产线轧机轴承频繁发生在机烧损事故，工作辊、支撑辊轴承每月均有40套左右在机研烧，个别月份达到50套，对车间生产顺行，成本控制、工人劳动强度均造成重大影响。

根据莱钢集团620mm热轧生产线现有生产工艺和设备特征，围绕这一工程技术难题，对轧机轴承烧损的各种原因进行分析排查，对工作辊和支撑辊轴承的受力情况进行分析跟踪，查明轧机轴承烧损原因，积极制定实施整改措施。

1　烧损分析

1.1工作辊轴承的运行状态与失效分析

莱钢集团620mm热轧生产线轧机为四辊轧机，工作辊轴承采用四列圆柱滚子轴承672738和双列圆锥滚子轴承372038，分别承受轧制过程中产生的径向力与轴向力。在正常轧制过程中，工作侧轴承座由挡板固定，对轧制过程中的轧辊受力进行分析可知，工作辊轴承基本不承受径向力，主要承受轴向力。其中轴向力主要是由于两工作辊中心线不平行，产生轴向分力。两工作辊一旦产生交错，就会产生非常大的轴向力，造成轧辊窜动。反映在实际生产中，就是承受径向力的672738轴承基本不烧损，承受轴向力的止推轴承372038烧损频繁，甚至出现过由于轧辊窜动，将工作辊箱体挡板拉断的情况。由于工作侧轴承座有挡板定位，传动侧轴承座没有定位，造成止推轴承372038的烧损主要集中在工作侧，且在工作辊外窜时基本不烧轴承，轧辊内窜时轴承372038烧损频繁。换一个角度，从轴承372038烧损的现状进行分析，轴承烧损主要有两种表现形式，一是轴承抱轴研死，二是轴承内外圈断裂。轴承抱轴研死的烧损，主要是窜辊引起轴向力过大造成的。轴承内外圈断裂的烧损主要是径向力过大造成的。大部分人以为过大的径向力是由于过大的轧制力造成的，其实不然，根据现场跟踪测算，轴承内外圈断裂的轴承烧损，轧制力都在正常范围之内，可见过大的轴承径向力不是由轧制力引起的。根据长期现场跟踪发现，在轧制过程中，由于两工作辊，或与相邻支撑辊中心线不平行产生交错，造成压靠过程中轧辊轴线弯曲变形。轧辊轴线一旦变形轴承就会发生内外圈断裂式的烧损。轧辊轴线变形是轴承内外圈断裂烧损的主要原因。

1.2支撑辊轴承的运行状态与失效分析

莱钢集团620mm热轧生产线支撑辊轴承采用四列圆锥滚子轴承2077164，主要承受轧制过程中产生的径向力及轴向分力。从车间轴承损坏分析来看，支撑辊轴承烧损主要集中在下支撑辊轴承。其表现形式主要有:轴承内外圈轴向断裂，外圈径向断裂;轴承内圈与装配附件研磨;靠近辊身一列轴承保持架、外圈断裂，滚动体移位;滚动体磨损断裂、保持架断裂。结合轴承烧损情况进行分析，造成轴承烧损的原因主要有以下几个方面:①装配不当，装配过程中造成轴承损坏;②装配现场带入或密封不紧进入异物造成轴承损坏;③润滑不良造成轴承损坏;④装配精度不高造成轴承损坏;⑤支撑辊轴承座没有自位性，在轧制过程中受力过大造成轴承损坏;⑥牌坊调整不合适，轴承受力不均造成轴承损坏。由此可见，造成支撑辊轴承烧损的原因是多方面的。

2　整改措施

2.1针对工作辊轴承372038的整改措施

结合现场工作辊轴承372038烧损的特点，制定防止轴承损坏的整改措施:一增加轴承372038承受负荷的能力，二避免轧辊中心线产生交错。通过对工作辊轴承装配结构的分析，确定轴承372038改型由于受空间尺寸限制不能进行。但可以轴向加宽9mm，经过校验能够满足生产实际，且综合承载能力能够增加20%左右。轧辊中心线交错主要是轴承座尺寸、牌坊窗口尺寸存在偏差及配合不当造成的。对于老生产线普遍存在牌坊锈蚀严重无基准可言，而更换牌坊就显得不切实际。针对这种情况，笔者根据每架轧机牌坊锈蚀不同单独定购滑板，滑板为耐磨并能实现自润滑的高硫滑板。不断摸索总结制定了牌坊尺寸标准。通过对牌坊窗口尺寸的测量反馈，及时更换滑板，保证牌坊尺寸的精度。另一方面，对轴承座每季度测量一次，超过公差范围的及时进行更换，保证牌坊和轴承座的配合精度。

2.2针对支撑辊轴承2077164的整改措施

结合支撑辊轴承2077164烧损的原因分析，制定以下整改措施:

①保持装配场地清洁，实现清洁装配，避免锯末等异物进入轴承。

②原先轴承装入轴承座都是靠铜棒、锤头钝击装入，既浪费时间、增加工人劳动强度，又极易造成轴承损坏。为减少人为造成轴承损坏，设计、安装轴承装入装置。避免了轴承装入过程中人为造成的轴承损坏。

③设计安装自动拆装轧辊轴承座装置，避免了行车装配造成的轴承损伤，同时改进密封形式，由迷宫密封改为橡胶密封。

④新上一台轴承清洗机，定期对轴承进行清洗，保证轴承清洁。

⑤改进集中润滑润滑管路，保证润滑点畅通。

⑥对原用润滑脂进行改进。由普通极压锂基脂改为高温润滑脂，确保充足润滑。

⑦制定支撑辊轴承座、牌坊窗口定期测量、调整、处理制度。

⑧对支撑辊下垫板进行改进，由平面改为弧面，增加支撑辊轴承座的自位性。

3　效果评价

通过各项整改措施的逐步实施，效果显现，现在车间支撑辊轴承控制在月烧损1套，工作辊轴承控制在月烧损4套以内，且工人劳动强度不断降低，成本控制方面也效果显著。

来源：《九江学院学报：自然科学版》