軋機(jī)支撐輥軸承座裝配卡傷原因分析及對(duì)策

姜學(xué)亮

（河北省唐山市河鋼唐鋼高強(qiáng)汽車板有限公司）

摘　要：針對(duì)唐鋼冷連軋機(jī)組支撐輥軸承裝配過程產(chǎn)生的卡傷及壓痕問題，從問題種類角度分析造成原因。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，改進(jìn)軸承座裝配方法，加強(qiáng)軸承狀態(tài)跟蹤及管理維護(hù)，降低軋機(jī)支撐輥軸承座裝配劃傷數(shù)量。 

關(guān)鍵詞：支撐輥軸承；裝配劃傷；措施；壽命

1　引言

根據(jù)西門子奧鋼聯(lián)的設(shè)計(jì)，連軋機(jī)支撐輥軋輥徑向軸承采用圓柱滾子軸承。唐鋼高強(qiáng)汽車板有限公司連軋機(jī)軋制力較大，支撐輥徑向軸承又承受著主要軋輥軸承軋制力，因此支撐輥裝配質(zhì)量嚴(yán)重影響著連軋機(jī)生產(chǎn)。支撐輥拆卸后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)圈表面存在大量劃痕，部分位置出現(xiàn)點(diǎn)狀硌傷，甚至在內(nèi)圈出現(xiàn)整圈硌痕，部分軸承滾動(dòng)體也出現(xiàn)硌傷。劃傷造成的組織掉落進(jìn)入軸承內(nèi)部在大的軋制力下造成了硌傷的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響軸承使用壽命，造成額外經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)增加了檢修量，消耗人員成本。本文分析了造成內(nèi)圈劃傷及內(nèi)圈和滾動(dòng)體硌傷原因，并提出相應(yīng)的解決對(duì)策，為企業(yè)的降本增效提供一定的幫助。

2　軋機(jī)支撐輥軸承座裝配劃傷原因分析

2.1 擦傷卡傷原因分析

套圈擋邊與滾動(dòng)體端面的擦傷稱作卡傷，由于滾動(dòng)體質(zhì)硬，一般造成擋圈表面粗糙，伴有微小溶敷，內(nèi)圈表面橫向劃傷（見圖1）。

可能造成擋圈及內(nèi)圈擦傷卡傷原因：

（1）擋圈尺寸設(shè)計(jì)不合理，裝配過程接觸性磕傷；

（2）質(zhì)硬性異物侵入；

（3）軸承傾斜造成的滾動(dòng)體偏斜；

（4）滾動(dòng)體產(chǎn)生滑動(dòng)。

2.2 壓痕及磨損原因分析

卡入固體異物或沖擊造成的表面凹坑及安裝時(shí)的擦傷形成的脫落組織，其在軸承零件之間相對(duì)滑動(dòng)摩擦作用下產(chǎn)生了壓痕及磨損。持續(xù)的磨損將使零件尺寸和形狀變化，軸承配合間隙增大，工作表面形貌變壞，從而喪失旋轉(zhuǎn)精度，使軸承不能正常工作 [2]。其主要原因是載荷過大、安裝不良 ( 非直線性 )、力矩載荷大、密封情況不良等。

3　解決措施

3.1 擋圈結(jié)構(gòu)改造

酸軋支撐輥擋圈改造前后對(duì)比見表1。從表1可以看出，經(jīng)過改造后的支撐輥擋圈，其結(jié)構(gòu)優(yōu)化，精度提高，減少因裝配過程對(duì)中偏差造成的磕傷的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 裝配過程增加緩沖措施

安裝質(zhì)量在一定程度上會(huì)影響軸承的工作游隙，軸承在不同狀態(tài)下其游隙會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，具體可分為原始游隙和工作游隙。軸承中存在游隙是為了保證軸承得以靈活無阻滯地運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承的游隙對(duì)軸承的動(dòng)態(tài)性能、旋轉(zhuǎn)精度和承載能力都有很大影響。因?yàn)檩S承在工作中，由于外界或內(nèi)在因素的影響，會(huì)使原有配合間隙改變，精度降低，乃至造成游隙失效（軸承咬死）。外界因素如過盈量過大、安裝不到位、溫升引起的膨脹量以及瞬時(shí)過載等均是造成游隙失效的主要原因。軸承的游隙失效將會(huì)造成滾道間摩擦溫度升高，從而引起工作表面燒傷，促使疲勞失效的發(fā)生 [3]。因此提高安裝質(zhì)量，避免野蠻裝、拆，確保工作游隙至關(guān)重要。

針對(duì)軸承座裝配過程中無緩沖措施問題，制定如下措施：

（1）支撐輥內(nèi)圈清理干凈后，在擋圈和距擋圈端部200mm范圍內(nèi)均勻涂抹一層磺酸鈣基脂，內(nèi)圈其他位置和水封接觸面涂一層#320工業(yè)齒輪油，特別注意涂抹導(dǎo)角位置。

（2）軸承座擺放前在下面墊一層10mm專用橡膠墊并定期進(jìn)行更換，起到自動(dòng)找正的作用，減輕裝配時(shí)內(nèi)圈與滾動(dòng)體錯(cuò)位而出現(xiàn)剛性接觸造成的磕傷。

3.3 軸承座擺放優(yōu)化

為減少因軸承傾斜造成的滾動(dòng)體偏斜引起的擦傷卡傷，制定如下措施：

（1）在擺放軸承座時(shí)，利用定位銷和鋼板尺進(jìn)行找正，減少因軸承座擺放不正造成的劃傷；

（2）軸承座橫向擺放合適后，通過使用鋼板尺測(cè)量軋輥內(nèi)圈與水封臺(tái)距離的方法，調(diào)整左右間隙至相同，上下間隙以左右間隙值之和的一半作為參考值，注意由于重力作用，上方間隙應(yīng)比下方間隙小0.3～0.5mm。

3.4 規(guī)范裝配過程

利用 PFMEA（過程潛在失效模式和后果分析）作為工具，針對(duì)酸軋支撐輥軸承座裝配過程，通過與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，確定合理操作步驟，減少裝配過程劃傷。

（1）裝配前要認(rèn)真檢查軸承座內(nèi)滾動(dòng)體及支撐輥內(nèi)圈是否有劃傷或凸起，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止裝配，以避免對(duì)新支 撐輥造成劃傷，對(duì)已存在的劃傷或者凸起，用油石打磨直至無手感且不會(huì)二次硌傷為止；

（2）要認(rèn)真 檢查水封、油封有無裂口、變形、老化，如有問題應(yīng)立即更換；

（3）清潔支撐輥內(nèi)圈軸承位、水封位、軸承座油封、水封；

（4）裝配工作人員必須兩人配合作業(yè)，一人在止推軸承側(cè)觀察，另一人聽從指揮進(jìn)行操作；

（5）操作人員發(fā)現(xiàn)任何異常應(yīng)立即停止作業(yè)，將軸承座抽出，檢查支撐輥軸承位、軸承座滾動(dòng)體 以及軸承位的擋圈位置是否有劃傷，確認(rèn)無劃傷后方可繼續(xù)裝配；

（6）前進(jìn)過程必須使用微動(dòng)。

3.5 軸承狀態(tài)跟蹤及管理維護(hù)

進(jìn)行軋輥軸承精細(xì)化管理，建立每個(gè)軋輥軸承的檔案，加強(qiáng)對(duì)軸承運(yùn)行狀態(tài)的診斷和預(yù)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)異常、缺陷和意外損壞，采取措施防止突發(fā)性失效事故可能造成的損失 [4]，通過不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，以及有效實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析，提高軋輥軸承的使用壽命和降低其消耗。軸承管理以預(yù)防為主，在軸承出現(xiàn)損傷前將可能影響軸承正常工作的因素找出來并逐個(gè)解決，這樣才能有效提高軸承的使用壽命 [5]。

4　結(jié)語

應(yīng)用上述改進(jìn)措施完善酸軋支撐輥軸承座裝配過程，明顯減少了軸承座裝配過程產(chǎn)生的劃傷及因此產(chǎn)生的二次硌傷，檢修數(shù)量由2015年10月至2016年3月的35個(gè)，減少至2016年4月至2016年10月的4套，不僅保證了軸承的正常使用，更有效提高了軋輥軸承的使用壽命，降低了消耗。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 王慶 . 軸承的損傷與對(duì)策 [J]. 設(shè)備管理與維修，2016，(11)：40-41.

[2] 陸琛元 . 實(shí)際使用中滾動(dòng)軸承發(fā)生疲勞失效的原因 [J].理化檢驗(yàn)：物理分冊(cè)，2010，(5)：340-342.

[3] 侯國安，崔艷宏 . 滾動(dòng)軸承的失效形式及預(yù)防措施 [J].石油與化工設(shè)備，2010，13：54-56.

[4] 段泉義，徐俊 .1220m m 軋機(jī)支撐輥軸承外圈裂紋剝落分析及對(duì)策 [J]. 軋鋼，2012.10，29(5)：73-76.

來源：《信息記錄材料》

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