軋(zhá)機軸承是軋機機架(jià)中的(de)重要部件,也是軋機的主要易損件,其作用是支承軋輥轉動,承受著由(yóu)軋輥傳遞來的軋製力(lì),並保持軋輥在機架中的正確位置。軋機軸承(chéng)作為軋機的關鍵備件,其工作狀態對軋(zhá)鋼(gāng)產量以及(jí)質量都有著重要影響,但在日常工作當中軋機軸(zhóu)承時常發生損壞,使(shǐ)生產受到影響,給企業造成了巨大的(de)經濟損失,如何減少軋機軸承的損壞次(cì)數,提高軋機的作業率,成為設備管理人員亟待解(jiě)決的(de)課題。
1 軋機軸承失效形式及原因分析
軋機軸承(chéng)屬於精密部件(jiàn),但其承載壓(yā)力大,工作環境極差,長期處(chù)在高溫、高熱、高壓水除鱗、氧化鐵皮飛濺環境(jìng)下工作,冷卻水、氧化鐵皮、硬質粉塵等容易(yì)落入軸承縫隙之中,加速零件的磨損,降低零件的使用壽命。常(cháng)見的軋機軸承失效形式有:工作表麵的疲勞剝落、碎裂、磨損、壓痕、過熱或燒損。
軋機軸承(chéng)的失效形式及其(qí)原(yuán)因錯(cuò)綜複雜,經常以一種或多種形式交叉表現,引起這些失效現象的原因也可能一(yī)個或(huò)多個因素共同作用的結果,其中(zhōng)有很多因素難以用定(dìng)量的表示方法來顯示與軸承失效存在直接(jiē)聯係。現就軋機軸承失(shī)效的主要(yào)原因進行分析探(tàn)討。
1.1軸承本身缺(quē)陷
(1)原材料本身存在裂紋、夾雜、縮孔、氣泡、過(guò)燒(shāo)等缺陷,材料的潔淨(jìng)度(dù)差,含有較多非金(jīn)屬夾雜物,破壞了金屬基體的(de)連續性,降低了材料的塑性、韌性以及疲勞性能,在交變應力反複作用下,夾雜(zá)物附近發生應力集中,造成點蝕,點蝕擴展後將形成疲勞剝落,疲勞剝落的後期(qī)階段損壞就是疲勞碎(suì)裂。
(2)熱處理缺陷。金相組織不合格,組織不致密不(bú)均勻,脫碳層過(guò)深,殘留奧氏體(tǐ)量過多,應力過大等,造成材料的強度不合格。硬度(dù)偏低容易造成磨損或壓痕,硬度偏高容易造成碎裂。
1.2加工缺陷。
(1)倒角、油槽、砂輪越程槽有尖角或者位置不對等,形成集中負荷高應力區,導致局部應力集(jí)中;
(2)零(líng)件加工精度(dù)差,幾何精度、形位公差及表麵粗糙度超差,存在變形、毛刺、機械傷、加工刀痕、粗糙凸峰等高點,使接觸表麵應(yīng)力增(zēng)大,軸承載荷分(fèn)布不均勻,並且影響了軸承潤滑油膜的形成(chéng)與保護(hù),形成表麵疲勞剝落。
1.3軸承裝配不當
(1)不合理的裝卸。安裝使用工具不當、拆卸、安裝方法不正確,受力過大或受力不均勻,導致碎裂等。
(2)裝配精度不合格。軸承本身(shēn)不清潔,軸承工作表麵和配合表麵或者(zhě)潤滑(huá)脂中含有(yǒu)顆(kē)粒和雜物,引(yǐn)起高點支承受力(lì),導致軸承載荷分布不均勻(yún),使軋機軸承(chéng)的承載能力下降,加速軋(zhá)機軸(zhóu)承(chéng)的(de)磨(mó)損。
(3)遊隙不合適。軸(zhóu)承安裝遊隙的大(dà)小關係到整個軋輥的運行狀(zhuàng)態,它對軸承(chéng)的載荷分布、運轉精度、使用壽命、磨擦和溫升等性能都有影(yǐng)響。軸承安(ān)裝遊隙過小,相關零件相蹭和潤滑不良,是軋機軸承產生過熱或燒損的重要(yào)原因(yīn);軸承安裝遊隙過大(dà),導致(zhì)設備產生振動(dòng)和噪聲,旋轉精度降低,應力(lì)集(jí)中等現象。
1.4潤(rùn)滑不良
(1)選脂不(bú)當。潤滑(huá)脂質量不合格,或變質失(shī)效。
(2)潤滑不良。油路不暢,供油不足,缺乏潤滑,工作表(biǎo)麵形成不了潤滑油(yóu)膜,使金屬與金屬直接接觸,產生的表麵應(yīng)力,造成表麵損傷。
1.5密封不可靠
有汙物、濕氣、水分、異物顆(kē)粒等侵(qīn)蝕軸(zhóu)承工作表(biǎo)麵,存放時生鏽,而產(chǎn)生磨損;或密封不良(liáng)使顆(kē)粒和雜物滲入軸承(chéng)工作表麵(miàn),使潤滑(huá)油膜遭到破壞,造成應力集中點,產生壓痕形成疲勞剝落,造成表麵(miàn)損傷。
1.6軋機傳動(dòng)影(yǐng)響
(1)過載或偏載。軋製負荷或(huò)衝擊負荷過大,例如,軋製工藝不合理,冷鋼(gāng)軋製、前道坯料尺寸過大、傳(chuán)動不平(píng)穩,轉速過高,軸承工作溫(wēn)度過高等,異常負荷造成局(jú)部過載(zǎi),在劇烈(liè)的衝擊負荷及交變應力的作用下(xià),軸承工作表麵(miàn)接觸應力(lì)加大,超過材料的強度極限,造成套圈瞬時碎裂,也是軸承過熱(rè)或燒損的主要原(yuán)因。
(2)軸承在靜態或低速狀態(tài)下承受較大負荷或衝擊(jī)負荷,使滾動表麵產生塑性變形,造成壓痕,例如(rú),軋(zhá)機卡鋼時。
2 預防措施
大(dà)量的軋機軸承失效分析證明,有(yǒu)70%的(de)軋機軸承故障失效是由於非正常原因造成的,例如安裝不正(zhèng)確、竄輥、超載、偏載、潤滑不良、密封(fēng)不好等因素。因(yīn)此,采取一定的預防措施是非常必(bì)要的。
2.1加強(qiáng)在線跟蹤(zōng)監測,做好工作記(jì)錄
(1)建立軋機軸承使用維修檔案,根據機架軸承座的編號,記錄軋機軸承的更換時間,在線(xiàn)使用周期,損壞原因以及維護和監測狀況等,加強對軋(zhá)機軸承運維狀況的管理,做好數據統計,研究總結軋機軸承失效的規(guī)律性和(hé)共性的問題,以便準確(què)具體地提出軋(zhá)機軸承降耗措施。
(2)加強過程監測是早(zǎo)期預防軋機軸承失效,避免突發性事故的有效措施。聽,通過聽聲音來判斷軋機軸承是否正常運行,借用超聲波檢測儀(yí)可以更有效地發現(xiàn)問題;看,如果潤滑脂變色變髒,說明潤滑脂(zhī)受到(dào)汙染或變(biàn)質,應對密封進(jìn)行檢查,並及時(shí)更換潤滑脂;測,利用紅外線測溫儀觀測溫(wēn)度的變化,溫度異常時(shí),應及(jí)時停(tíng)機處理。
(3)嚴格執行軋鋼(gāng)工藝規程,禁止過超大料和(hé)冷鋼,防止軸承過載(zǎi)而碎裂;盡可能減少低速爬行、低速點動和空載盤車;發生堆鋼情況時,應迅速處理,避免滾動體出現壓痕和(hé)密封圈老化。
2.2提高軸承的(de)裝配精度
(1)軸承(chéng)精度要符合標準要求,輥頸、軸承座及相關零配件的尺寸公差、形位公差(chà)及表麵粗糙(cāo)度,要(yào)符合GB/T275-93《滾動軸(zhóu)承與軸和外殼的配合(hé)》標準。
(2)安裝軸承的場地要清潔、整齊、避免(miǎn)將雜質異(yì)物帶進軸承內部(bù),防止軸承在安裝階段受到(dào)汙染(rǎn),以保證裝配精度(dù)。
(3)軸承拆卸後,應對(duì)軸承座(zuò)及其附件進(jìn)行清洗、測量,零(líng)件應符合圖紙尺寸公差(chà)和技術要求,對於(yú)達不到圖紙要求的(de)零配件應予(yǔ)修理或報廢。
(4)使(shǐ)用正確的裝配工具,避免強烈衝擊,裝配輥環時禁止用大錘敲擊,或擊打軸承擋邊內(nèi)側、滾子(zǐ)和保持架,更不允許在軋機殼體動用氧氣或使(shǐ)用電焊。
(5)采(cǎi)取合適的軸承遊隙,一般來說,在工況條件允許的情況下,遊隙越(yuè)小越有利於提高軋機軸(zhóu)承(chéng)的(de)使用壽命(mìng),可以(yǐ)用塞尺(chǐ)和(hé)百分表檢查軸承裝配是否安裝(zhuāng)到位可靠,並轉動軸承座觀察有無卡阻現象。
(6)正確安裝調整(zhěng)軋機,減少引起偏載、力偶矩及衝擊力(lì)大的因(yīn)素。
2.3提高軸承的潤滑質量
(1)根據軋機軸承工作環境的特點(diǎn),高溫、高負(fù)荷、高精度、中低速以及密(mì)封性能要求高等情況選擇合適的潤滑脂,軋機軸承常用的是(shì)鋰基潤滑脂,鋰基潤滑脂的特點是(shì)抗水性(xìng)和機械安(ān)定性能良好,防鏽性和抗(kàng)氧化性也較好,適(shì)用溫度範圍(wéi)廣,常用於潮濕和與水接觸的機械部位。
(2)潤滑(huá)脂的填充量要(yào)合適,由(yóu)於軋機軸承(chéng)的工作環境極差,且軸承轉速為中(zhōng)低速,所以要把軸承和軸承(chéng)座裏麵全部填滿(mǎn),起到一定的密封作用,使(shǐ)軋機軸承工作表麵始終處於油膜正常狀態。
(3)潤(rùn)滑脂的更換。軋輥運轉一定時間後,應拆下軸承(chéng)座對軸承進行檢查(chá),查看油路是否通暢,潤(rùn)滑脂是否缺脂、失效、變質、變硬,潤(rùn)滑脂中是否含(hán)有氧化皮和其它雜質,如果缺脂,重新加入潤滑脂,添(tiān)加潤滑脂時應注意,不同牌號的潤滑脂不能混用;如果潤滑脂已(yǐ)經失效,必須徹底更(gèng)換,更換新脂時,應把軸承內原有(yǒu)的潤滑脂完全清除,將部(bù)件清洗幹淨,再(zài)注入新的潤滑脂,並對滾動體、保持架和滾(gǔn)道(dào)進行徹底檢(jiǎn)查,弄清密(mì)封和潤(rùn)滑的效果,必要時進行改進。
2.4強化密封件的可靠性
密封件要正確安裝(zhuāng)到位,定期檢查密封件的密封情況,及(jí)時更(gèng)換失效密封(fēng)件,確保(bǎo)軸承的密封性能,嚴格“三防”,防水、防塵(chén)、防漏,保持軋(zhá)機軸承內部良好的潤(rùn)滑(huá)狀態。
3 結語
通過對采取一係列(liè)改進措施,顯著提(tí)高了軋機軸承的使用壽命,降低了生產成本,減少了軋機(jī)故障(zhàng)停機時間,提高了生產效(xiào)率,節約了社會資源,為企業創造(zào)了更好的經濟效益。