摘(zhāi) 要:對川威集團(tuán)有限公司高速棒材生產線達涅利型短應力線精軋(zhá)機燒軸承的原因進行了分析研究,針對其產生(shēng)原因對軋機裝配方式、軋機結構形式、潤滑(huá)油脂選型、托架萬(wàn)向軸傳動等進行了改進。改進後基本消除(chú)了該機型精軋機燒軸承現象。
關鍵(jiàn)詞:精軋機;達涅利機型;軸承燒損;預防措施
1 前言
2005年末,川威集團有(yǒu)限(xiàn)公司(sī)棒線材(cái)廠高(gāo)速棒材(cái)生產線建成投(tóu)產。投產初期,精軋機燒軸承事故較頻(pín)繁,Z多時達到(dào)22個(gè)/月,其所選機型為達涅利型短應力線軋機。
2 達涅利機型的特點及裝配結構
2.1 機型特(tè)點
與波米尼機(jī)型相比,達涅利(lì)機(jī)型的特點是:傳動端上、下(xià)軋輥有半環鎖緊(jǐn),軋輥不易軸向竄動;軋機牌坊間有4根拉(lā)杆連接,穩定性更好;導衛梁(liáng)高度不可調節,由於設備(bèi)加工時的(de)累積誤(wù)差,易影響導衛安裝尺寸;軸承座內軸承承載力略小;裝配件略多(duō),裝配費(fèi)時;采用自動機械(xiè)手拆換軋輥時,需同(tóng)時對中6個點(4根拉(lā)杆、2支軋(zhá)輥),故使用自動機械手拆(chāi)換軋輥時難度更大。
2.2 裝(zhuāng)配結構
川(chuān)威集團高速棒材生產線達涅利型精軋機由內蒙古北(běi)方重工集團有限公司製造。
2.2.1 固定端軸承裝(zhuāng)配
固定(dìng)端軸承裝配如(rú)圖1所示。
在上述軸承裝配中,四列圓柱滾子軸承(chéng)承擔主要軋製力,其內(nèi)圈與(yǔ)輥頸采用過盈配合。軋輥軸向同定通過深溝球軸承來實(shí)現,深溝球軸承承(chéng)擔軋製時全部軸(zhóu)向載荷及(jí)部分徑(jìng)向載荷。
2.2.2傳動端軸承裝配
傳(chuán)動端軸承裝配如(rú)圖2所示。

傳動端隻有1套四列圓柱滾子軸(zhóu)承承(chéng)擔(dān)軋製時的軋製力,無深溝球軸承,軋輥與軸承座在軸(zhóu)向(xiàng)無(wú)鎖緊裝(zhuāng)置。同時四列圓柱滾子軸承內部儲(chǔ)油空間小。其傳動端擋環、半(bàn)環與四列圓柱滾子軸承內(nèi)圈(quān)在軸向采用間隙配合。
3 精軋機燒(shāo)軸承的主要形式
川威集團高速棒材生產線精軋機燒軸承部位主要為傳動端,其事故概率與(yǔ)固定端比約(yuē)為5:1。一般在上線軋製48h後出現(xiàn),生產時間愈長(zhǎng),事故概率愈高。
燒軸承事故的主要破壞形式為:軋輥輥頸與四列圓柱滾子軸承內圈發生相對轉動,造成輥頸受損或斷裂;四列圓柱滾子軸承內(nèi)圈、外圈(quān)、滾動體抱死,滾動體嵌入內外圈;部分外圈在(zài)軸承座中轉動,造成外圈兩側內外端蓋、軸承座內孔(kǒng)受損。
4 燒軸承原因分析
通(tōng)過反複跟(gēn)蹤燒軸承(chéng)實例,並進行(háng)對比分析,發生燒軸承事故(gù)的原因如下:
(1)軸承缺(quē)油。某規格軋機(jī)上線軋製48h後(hòu)拆開檢查,其傳動端上輥軸承損壞,油脂燒幹;傳動端下輥處於缺油臨界狀態,基本幹(gàn)油。
(2)軋機(jī)裝配不當。通過對大量軋機解體檢查,發現部分軋機在裝配中(zhōng),四列(liè)圓柱(zhù)滾(gǔn)子軸承外圈兩側端(duān)麵與內外端蓋(gài)之間留有1~2mm間隙。留此間(jiān)隙是為使軸承在工(gōng)作狀態中,外圈沿內圈轉動方向緩慢轉動,一(yī)段時間後,外圈負荷區自動改變,從而有利於提高軸承的使用壽命。而這一現象的利用,目前僅限於在冷軋(zhá)帶鋼軋機中取得成功。至於在振動大、衝擊負荷重的棒材軋機上,目前還未試驗。
通(tōng)過對軋機裝配(pèi)的改(gǎi)進,在(zài)消除外圈兩側端麵與(yǔ)內外端蓋之間間隙後,燒軸承概率大大降低。
(3)油脂潤滑不良。通過了解,國內其他鋼廠高速棒材生(shēng)產線軋輥軸承潤滑脂普遍選用耐高溫的複合(hé)鋰基脂或鋰鈣脂,價格(gé)較貴,160~400元/kg。川威集(jí)團高速棒材生產線投產初期,為(wéi)降低成本(běn),選用了與川威集團高線軋(zhá)機同樣(yàng)的軋輥潤滑脂(該油(yóu)脂在高線軋機上使(shǐ)用正常(cháng)),其型號(hào)為重慶一坪廠(chǎng)生產的(de)“長城”牌YP7035—12#軋輥特種脂,屬脲基脂(zhī)類,價格低廉,36元/kg。通過對複合鋰基脂(zhī)與脲基脂的特(tè)點進行比較(見表1)可以看出(chū),複合鋰基脂適用(yòng)於重負荷、低轉(zhuǎn)速、溫度高、不需中途加油的場合。而脲(niào)基脂適用於轉速高、負荷輕、集中潤滑的(de)場合。高速棒(bàng)材生產線精軋機負荷重,轉速低(Z高1200r/min),軋(zhá)機裝配時(shí)一次性加油,軋製3~7天後下線,中途(tú)不需加油。從油脂(zhī)的特點上(shàng)看,選用複合鋰(lǐ)基脂較合適;同時高速棒材生產線精軋機傳動端儲油空間小,儲(chǔ)油量少,也加劇了潤滑不良。

(4)托架、萬向軸震(zhèn)動大,傳(chuán)動不良。當托架過熱,甩動大時,軋機一般會燒(shāo)軸承。而萬向軸使用末期,震動大,軋機燒軸承現象較多。從事故(gù)概率上,傳動端遠大於操作端。由此判定(dìng),托架(jià)、萬向軸震(zhèn)動對軋機燒軸承事故影響較大。
國內其他使用波米(mǐ)尼機型精軋機(jī)的鋼廠,同樣存在托架甩動(dòng)大的問題,但燒軸承現象卻未如此(cǐ)頻繁(fán)。對比波米尼(ní)機型(xíng)與達涅利機型,其四列(liè)圓柱滾子(zǐ)軸承型號分別為FC4050170與FC3852168,額定動負荷分別為990kN與840kN。由於達涅利機型軸承(chéng)額定動負荷低於波米尼機型(xíng),故其抗震動能力不(bú)及前(qián)者,因而對托架、萬向軸的(de)傳動平穩性要求更高。
5 采(cǎi)取的措施及效果
5.1采取的措施
針對燒軸承的原因,采取了如下措施:
(1)改進裝配方式。對所有軋機進行檢查,消除軸承外圈與兩側端蓋之間間隙。在軋機下線後清洗檢查軸承時,作好標記,人(rén)工手動轉變負荷區,從而提高軸承使用壽命。
(2)改(gǎi)變油脂型號,選用(yòng)耐高溫複合鋰基脂。通過使(shǐ)用重慶一坪廠改(gǎi)進的“長城”牌YP7035一lF 2.5#軋輥特種脂,效果明顯。雖價格略高,但(dàn)與其他鋼廠使(shǐ)用的軋輥潤滑脂相比,價格(gé)僅為其1/3~1/6。
(3)改進傳動端鎖緊方式,提高儲油量。對傳動端外端蓋進行改進,新(xīn)增(zēng)軸承內圈擋圈,並取消擋環及半環(huán),使傳動端儲油量提高1/3以上。改進後傳動端結(jié)構如3圖(tú)所示。

5.2取得的效(xiào)果
采(cǎi)用改(gǎi)進措施後取得了較好效果:
(1)改進前,擋環、半環與(yǔ)軸承內圈采用間隙配合,對軸承內圈無軸向壓緊力。改(gǎi)進後,對軸承(chéng)內(nèi)圈施加了軸向壓緊力。因軸(zhóu)承內圈擋圈與輥頸采用過盈配合,且緊貼在軸承內罔(wǎng)外側,故其對軸承內圈轉動起到阻滯作用。
(2)加(jiā)大了傳動端儲油空間。改進前,傳動端油脂儲存空間小,主要(yào)靠(kào)軸承內部滾(gǔn)動體之間的間(jiān)隙。而改進後,外端蓋向外側延長,加大了儲油空間,延長了油脂的使用時間(jiān)。
(3)由於取消了鍵、擋環、半環,因而簡化了裝配程序,操作更簡便。
(4)改進精軋機托架,震(zhèn)動減輕。首先,修複托架(jià)彈簧平衡裝置,減輕因托架震動對軋機的影響。另外,在軋輥軸套內安裝定位套、定位環,提高傳動平穩度。此法實(shí)施後,震動明顯減輕。
(5)使用動平衡萬向軸,消除了由於萬向軸自身甩動對軋機傳動的影響,動平衡實驗等(děng)級達6.3級。改進後,一方麵(miàn)減少(shǎo)了由於萬向軸震動對軋機的影響(xiǎng);另一方麵提(tí)高了萬向軸的使用壽命(mìng),降低了使用(yòng)成本。
(6)加(jiā)強管理,規範操作。通過加強對裝配質量(liàng)的監督,規範裝配操作,提高了裝配質量。
上述措施逐步實施後,2006年下半年,精軋機燒軸承(chéng)數量逐月下降,至當(dāng)年11月份,軸(zhóu)承燒損數量由上半年的月均12~22個降至0個,全年降低成本250萬元以上。同時與其他鋼廠精軋機使用維護成本相(xiàng)比,川威集團棒材廠的成本僅為(wéi)其1/3~1/4。