杜長學

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司）

摘　要：對中厚板全液壓（yā）熱矯直機及其輥係（輥盒）結構進行介紹，針（zhēn）對熱矯輥（gǔn）盒支撐輥軸承損壞原因進行分（fèn）析，重點從潤滑（huá）維護及改進方案進（jìn）行介紹，並對曾發生的支撐輥軸承損壞明確原因進行說明，為同類型矯直機輥盒維護及改進提供重要的參考依（yī）據。

關鍵詞：熱矯直機；輥係；支撐（chēng）輥軸承；抱死；油氣潤滑

0　引言

熱矯直機是中厚（hòu）板產線重要的工藝設備之一，負責對軋（zhá）製後（水（shuǐ）冷後（hòu））鋼板進行（háng）矯平，提高鋼板平直（zhí）度，使其滿足交貨要求。熱矯（jiǎo）直機處於軋線主流程上，該設備的運行情況直接關（guān）係到（dào）整（zhěng）條線的產量及產品質量。2003年後國內中（zhōng）厚板（bǎn）生產線數量迅速增加，90%熱（rè）矯（jiǎo）直機均采用全液四重式結構，該形（xíng）式熱（rè）矯直機主要由機架、傳動裝置、輥係（輥盒）、調整機構組成，其中輥係（輥盒）是熱矯直機核心部件。某廠4300中厚板生產線熱矯直機為（wéi）西馬克公司（sī）設（shè）計，國內某知名矯直機設備製造廠與西（xī）馬克公司合作製造，其中（zhōng）矯直（zhí）機輥係為原裝進口件。2006年底熱矯直機投產，2007年6月第一（yī）次出現支撐輥軸承（chéng）損壞故障，軸承（chéng）損壞後造成支（zhī）撐輥卡死，損傷矯直輥麵，繼續矯直會造成鋼板表（biǎo）麵壓痕，嚴重影響產品質量。自2007年6月至2018年熱矯直機輥盒支撐輥（gǔn）軸承使用壽命極不穩定，在機壽命從幾天（tiān）到（dào）幾（jǐ）個（gè）月不等，多次出現新修（xiū）複輥盒上機不足一周就（jiù）出現（xiàn）支撐輥軸承損壞的問題，嚴重（chóng）影響生（shēng）產。針對熱（rè）矯機輥盒支撐（chēng）輥軸承（chéng）損壞問（wèn）題，該廠技術（shù）人員曾與多個具有同結構熱矯直機的（de）寬厚板（bǎn）生產線進行交流，均存在不同程度的類似問（wèn）題。本（běn）文（wén）通過總結近年針對熱矯輥盒軸承故（gù）障處理的經驗，對（duì）熱矯直機輥盒支撐輥軸承損壞形式、主（zhǔ）要的損壞原因（yīn）及預防措施，重點從軸承潤滑角度（dù）進行了深入分析介紹，為同類故障（zhàng）處理及預防提供參（cān）考。

1　熱矯直參數及（jí）結構介（jiè）紹

1.1 主要（yào）參數

矯直機形式：四重式全液壓矯直機；矯直力（平（píng）行輥縫、靜壓靠）：3200t；矯直輥輥身長度：4300mm；矯直輥直徑：285mm；矯直輥數量（liàng）：11根；矯直輥距：300mm；支撐輥數量：60根；支撐輥軸承型號：24130CCW33/C3；矯（jiǎo）直速度（dù）：±2.5m/s；矯直鋼（gāng）板溫度：450~1100℃。

1.2 熱矯直機主體結構（圖1）

1.3 上下輥係（輥（gǔn）盒）裝配結構

上下輥係（輥盒）裝配結構如圖2、圖3所示。為適（shì）應高溫（wēn）鋼板矯直，熱矯輥係（xì）軸承采用REBS油（yóu）氣潤滑，矯直輥內通水冷卻（què）。一套輥係有支撐輥軸承120盤，矯直輥軸承 22盤。鋼板矯直過程中（zhōng）矯直輥與鋼板直接接觸，支撐輥對矯直輥進行支撐（chēng），由支撐輥承受矯直力，並通過軸（zhóu）承及軸承座作用到框架上。由於矯直輥與鋼（gāng）板直接接觸，矯直輥的表麵狀態直接影響鋼（gāng）板表麵（miàn）質量。每根工作輥由6根支撐輥支撐（chēng）（靠入口出口為3根（gēn））。

2　故障現象

矯直機輥盒支撐輥（gǔn）軸（zhóu）承（chéng）損壞後的現象如圖4所（suǒ）示，矯直輥輥麵異常磨損（寬度與支撐輥輥身寬度接（jiē）近）、支撐輥輥（gǔn）身出現嚴重磨損及藍色燒傷痕跡。軸承抱（bào）死故障絕大多數情況下（xià）發（fā）生在上輥盒（hé），且以上（shàng）輥盒中（zhōng）間4組支撐輥為主。

3　潤滑不足造成支撐輥軸承（chéng）損壞

投產至今該廠熱（rè）矯輥盒支撐（chēng）輥軸承損壞原因主要分為：潤滑不足、載荷超限、標定板厚度錯誤、壓縮空氣中含水、輥徑差過大等。根據投產至今（jīn）輥盒（hé）故障數據資料分析認為，潤滑不足造成軸承損壞的次數至多。該廠熱矯輥盒為西馬克公司2004—2005年設計，支撐輥軸（zhóu）承采用油氣潤滑，采用（yòng）軸承座內置分配器（qì）對連體軸承座的5個軸承的油量進行均勻（yún）分配，如圖5所示。

熱矯輥盒正常情況下需要定期下機解（jiě）體維護，包括（kuò）修磨輥麵、軸承（chéng）檢查、密封（fēng）更換（huàn）等項目，針對潤（rùn）滑油路等。修複過程中往往隻是對管路及分配器用壓縮（suō）空氣進行吹掃，檢查各潤（rùn）滑點是否出氣，無法檢測油氣分配是否均勻。經過對故障輥盒的內（nèi）置分配器結構（gòu）進行剖分研究，發現（xiàn）分配（pèi）器內部結構複雜，如圖6、圖7所示，共有18個小孔（孔徑 0.6mm），4個孔通向當前軸（zhóu）承（chéng），其餘14個孔繼續傳向?一級。根據分配器原理，若其中（zhōng）個別少量孔堵塞，比如4個孔中的2個孔堵塞，就會造成當前軸承潤滑油量縮減為 1/2，類似堵塞問題很難通過壓風吹掃（sǎo）檢測出異（yì）常，這就會造成不正常的分配器繼續上（shàng）機，繼（jì）而造成軸承因潤滑不（bú）足而快速損（sǔn）壞。對拆下的分配（pèi）器豎立放置2d發現有黑色液體流出，類似墨汁（圖8、圖9），分析認為這是由於（yú）上輥盒長期受（shòu）高溫鋼板烘烤而出（chū）現的潤滑油碳化，特別是上（shàng）輥（gǔn）盒熱輻射顯著大於（yú）下輥（gǔn）盒，這與絕大（dà）部分支（zhī）撐輥軸承損壞問題發生在上輥盒中間部（bù）位也可關聯上。

綜（zōng）上，輥（gǔn）盒檢修過（guò）程中容易發生由於內置（zhì）分配器內淤積（jī）的碳化物清洗疏通不徹底造成潤滑油分配不均，造成部分軸承由於潤滑不足而（ér）損（sǔn）壞（圖10）。

4　輥（gǔn）盒油氣分配器的維護（hù）清洗方法

針對分配器（含內置、外置分（fèn）配器）的維護與REBS技（jì）術人員溝通，正確的維護清洗方式（shì）是：將各分（fèn）配器在煤油槽中浸（jìn）泡（pào）2d，浸泡後（hòu）煤油槽底部出現大量黑（hēi）色物質（圖 11）。然後用清（qīng）潔壓風正、反向吹掃後，再到新煤油中衝洗即可（kě）。另（lìng）外，內置分配器短節連接處的O形圈在每次修複時均需（xū）更換新件。

5　輥盒油氣潤（rùn）滑管（guǎn）路布置改進方案（àn）介（jiè）紹

5.1 原設（shè）計內置油氣潤（rùn）滑分配器的缺點

西（xī）馬克公（gōng）司設（shè）計的熱矯輥盒支撐輥軸承潤滑，采用（yòng）連體軸承座（zuò）內安裝內置分配器的形式（圖12a）），內置（zhì）分配器有如下主要缺點：

（1）價格昂貴，一套輥盒，僅內置分配（pèi）器需30萬（wàn）元以上。

（2）拆解安裝精度要求高（gāo）。

（3）分配器本身為不可拆解結構，徹底清洗維護困難。

（4）上輥（gǔn）盒軸承座的內置分配器長期處在高溫（wēn）環境下，易出現積（jī）碳，由於（yú）通孔僅 0.6mm，極易堵塞。

5.2 新熱矯輥盒油氣潤滑油路（lù）設計方案及優點

目前新設計的油氣潤滑管路布（bù）置方案為：取消內置分配器，增加二級外置分配器，通過不（bú）鏽鋼管路（Ф6mm×1.5mm）直通每個潤滑點（圖12b）），新方案優點如下：

（1）外置分配器價格僅是內置分配器的1/3。

（2）外置分配器位置溫度低，不會出現碳化堵塞問題。

（3）外置（zhì）分配（pèi）器結構簡單，可解（jiě）體徹底清洗，維護方便。

5.3 SKF 新型密封高溫潤滑脂軸承在熱矯機輥（gǔn）盒中的應用

為解決熱矯輥盒的軸承損壞壽命問題，SKF新研發升級（jí）版的密封軸承，在某鋼廠 5000產線和（hé）某鋼（gāng）廠（chǎng）4200產線熱矯機均得到了很（hěn）好的使用。有（yǒu）如下優（yōu）點：

（1）取消油氣潤滑係統（tǒng），可完全消除稀（xī）油消（xiāo）耗成本，消除油氣潤滑係（xì）統維護成本。

（2）去除油氣管路堵塞造成軸承欠潤滑影響（xiǎng）。

（3）采用高溫油脂填（tián）充，保證（zhèng）軸承自潤滑效果，降低溫（wēn）度對軸承潤滑的影響。

（4）使用升級版SKF密封軸承，軸承（chéng）實際使用壽命大（dà）於開式軸承，可以多次重複使用（yòng）。

6　其他軸承損壞原因

除潤滑原因外，曾經發生過的明確的損壞原（yuán）因有：

（1）模型係數設定錯誤，造成（chéng）超載。

（2）高強鋼（gāng）頭尾板形問題，造成單個軸承過載（zǎi）。

（3）標定板厚度錯誤。造成輥縫標定出錯，造成過載。

（4）頻繁超矯直（zhí）能力曲線進行超極限鋼板矯直。

（5）油氣潤滑壓縮空氣中含水。

（6）支撐輥輥徑差過大。

7　結論

對中厚（hòu）板軋機應用廣泛的全液壓熱矯直機（jī）結構進行介（jiè）紹，針對潤滑（huá）原因造成的熱矯機輥盒支撐輥軸承抱死問題進行深入分析，並（bìng）提（tí）供了有針對性的維護要點。同時將目前新的潤（rùn）滑管路布置形式（shì）與原布（bù）置形式（shì）進行了對比。並指出其他造成矯直機支撐輥軸承抱死的6個主要原因，為同類型（xíng）矯直機的輥盒維護改進（jìn）提供重要參考（kǎo）依據。

【參（cān）考文獻】

［1］李嬋，孫啟國.油氣分配器的結構設計與性（xìng）能仿真［D］.北京：北方工業大學，2013.

［2］ 崔甫.矯直原理與矯直機械［M］.北京：冶金工業出版社，2005.

［3］謝鵬飛，董誌（zhì）偉.淺（qiǎn）談油氣潤滑分配器的維修和維護［J］.河（hé）北（běi）冶金，2016（4）77-79.

來源：《設備管理與維修》2022年第（dì）23期

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