中板軋機支承輥軸承使用技術(shù)的改進

韶鋼第二軋鋼廠是一家中厚板專業(yè)生產(chǎn)廠，1996年底對原三輥勞特式軋機進行改造，現(xiàn)為單機架2500mm四輥可逆式軋機。設(shè)計產(chǎn)量為25萬t，經(jīng)多項技術(shù)改造，現(xiàn)在產(chǎn)量可達90萬t。四輥軋機工作輥輥身長2500mm，輥身直徑800～750mm；支承輥輥身長2400mm，輥身直徑1600～1500mm，輥頸直徑950mm，采用四列圓柱滾子軸承，軸承型號6728／950，軸承內(nèi)圈型號6727～950K－02，采用D種軸承間隙，設(shè)計軸承間隙0.45～0.6mm；由于使用環(huán)境因素差距，裝在上輥軸承使用壽命40萬t，裝在下輥軸承使用壽命35萬t。改造后前兩年，支承輥軸承每年燒7次，使用壽命僅有4～5萬t；影響生產(chǎn)正常進行，不得不中途臨時對支承輥進行更換，而且軸承滾子燒死導(dǎo)致相鄰的兩列軸承報廢使得整套支承輥軸承非正常損毀，加大了備品備件資金的投入，增加了生產(chǎn)成本。要求潤滑脂在摩擦表面上能保證足夠的油膜強度，且要求潤滑脂具有一定的防腐性能。

2運行條件合格的軸承正常運行，必須具備以下條件。2.1潤滑脂是否符合軸承的工況要求要求潤滑脂在摩擦表面上能保證足夠的油膜強度，且要求潤滑脂具有一定的防腐性能。2.2軸承具有良好的密封性軸承具有良好的密封性，能防止外部的水或其它雜質(zhì)進入軸承內(nèi)腔。2.3更換潤滑脂周期是否合適潤滑脂在使用過程中會變質(zhì)，故經(jīng)一定時間后就要更換，換脂可參考軸承的技術(shù)要求、工況，以及潤滑脂的技術(shù)特性，然后決定換油周期。2.4潤滑脂的填充是否合適潤滑脂填充合適不能太滿，否則，軸承會發(fā)熱；也不能太少，太少軸承會缺油而燒壞。一般要求填滿軸承內(nèi)腔的二分之一到五分之三為宜。2.5軸承的動、靜態(tài)間隙必須符合要求軸承的間隙不管在靜態(tài)（非受力狀態(tài)）、動態(tài)（受力狀態(tài)）都必須滿足軸承生產(chǎn)廠家技術(shù)要求所規(guī)定的間隙，否則，軸承在運轉(zhuǎn)時就會發(fā)生滾珠卡阻現(xiàn)象或潤滑不良現(xiàn)象。

3燒壞的原因分析2002年11月前使用的軸承，其靜態(tài)軸承間隙都控制在軸承生產(chǎn)廠要求的標準間隙范圍內(nèi)，但投入運行后，常出現(xiàn)在第三列滾子位置燒壞軸承的事故。針對這種情況，我們確認潤滑脂質(zhì)量、更換潤滑脂周期、加油量不是燒壞軸承的原因后，開始懷疑軸承的動態(tài)間隙是否滿足要求。經(jīng)討論研究認為，在不受負荷空轉(zhuǎn)的情況下，四列軸承滾子的游隙均能滿足標準要求，且每列軸承滾子的受力狀況也較好；但在軋制過程中，因軋制壓力，使支承輥變形彎曲而存在撓度，從而導(dǎo)致支承輥軸承的間隙改變了；四列軸承滾子與軸承內(nèi)、外圈之間的受力面也改變了。根據(jù)中厚板軋制工藝要求可知軋機的最大軋制力設(shè)定值為3500t。經(jīng)受力計算得出軋輥中央位置的彎曲變形量最大值為0．12mm，輥頸第三列滾子處彎曲變形量最大值為0．18mm。此數(shù)據(jù)說明，原來的軸承間隙尺寸不能保證四列軸承滾子處于均衡的受力狀態(tài)之中。因第三列滾子處撓度最大，導(dǎo)致大部分軋制力承受于第三列滾子上，或出現(xiàn)第三列滾子處滾珠卡死現(xiàn)象，從而導(dǎo)致在第三列滾子處滾珠燒壞。

4技術(shù)改進為了解決在第三列滾子處滾珠燒壞的問題，我們試著改變軸承內(nèi)圈的磨削方法，由原來的水平磨削改為帶微小錐度的磨削。根據(jù)重型軸承使用壽命公式：式中：L——重型軸承使用壽命；C——額定動載荷；P——當(dāng)量負荷；fc——位數(shù)；i——列數(shù)；Lu——滾子長度；A——滾子接觸角；Z——滾子數(shù)；D——滾子直徑。軸承使用壽命L與工作時額定動載荷C的三分之一次方成正比，額定動載荷與一列中的滾子數(shù)Z的四分之三次方成正比，軸承滾珠直徑D的次方n取29／27進行計算，（2）式中除C、A外，其它為恒定值。當(dāng)在cosA趨于1時，額定動載荷重型C最大，所以只有A趨于零度時cosA的值最大。磨削時將A值（A約等于tgA）控制在0．06～0．1mm范圍內(nèi)，即將支承輥輥頸軸承內(nèi)圈原來的水平磨削改為帶微小錐度的磨削，如（圖1）示；這樣，軋制時支承輥的彎曲變形量與軸承內(nèi)圈的磨削量A值抵消，動態(tài)A值為零，即動態(tài)cosA趨于1，保證軸承使用壽命L為最大值。這樣，保證四列軸承滾子的動態(tài)間隙能滿足要求，確保了軋制時支承輥軸承的四列軸承滾子都能均勻受力，而不是集中在某一列軸承滾子上。另一方面，加大軸承的游隙，從原來的0．45～0．6mm增大為0．8～1．0mm，保證支承輥承受軋制壓力彎曲變形時軸承滾子與軸承內(nèi)外圈之間的合理間隙，確保軋制時支承輥軸承的四列軸承滾子都具有良好的潤滑條件。5主要技術(shù)特點5.1軸承更加符合軋機軋制的實際情況通過把軸承座內(nèi)圈磨削成一定的錐度后，增大了三、四列軸承的間隙。在不受負荷的情況下空轉(zhuǎn)時，由第一、第二列滾子受力；隨著軋制壓力的增加，支承輥彎曲變形，受力滾子列數(shù)增加，達到一定軋制壓力后，四列滾子同時受力，并能確保四列軸承滾子所需油膜間隙，滿足了軸承滾子的潤滑條件。5.2在全國重型軸承裝配上第一次使用此項技術(shù)采用新的磨削方法后，與我國唯一一家重型軸承研究所——成都重型軸承研究所聯(lián)系，肯定了此磨削方法與軸承間隙配置的先進，現(xiàn)重型軸承6728系列D種軸承間隙更改為0．8～1．0mm。

6使用情況此項技術(shù)改進簡便可行，在韶鋼第二軋鋼廠現(xiàn)有的軋輥磨削設(shè)備上可以自行加工；此項技術(shù)使用后效果明顯，1999年磨削方法改進后支承輥軸承（含內(nèi)圈）的消耗明顯下降，其中2002年11月開始使用瓦軸的一套6728／950軸承到2003年8月中旬換下，已生產(chǎn)近60萬t，拆開軸承檢查滾子、滾道，沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。支承輥軸承動態(tài)間隙的改進，保證了支承輥軸承在一個更換周期內(nèi)正常工作,滿足了日益加快的生產(chǎn)節(jié)奏,支承輥軸承年消耗量變化見圖2。7結(jié)束語此項技術(shù)改進保證了軸承運行的穩(wěn)定、可靠、可控,取得了良好的經(jīng)濟效益。直接經(jīng)濟效益:以2002年為例,每年平均減少軸承(包含內(nèi)圈)額外損耗5套,每套支承輥軸承價