羅飛霞　任立軍

（中南大（dà）學機電工程學院）

摘（zhāi）　要：對精軋機導衛裝置中導輥軸（zhóu）承的失效問題進行分析可知，其主（zhǔ）要失效形式是磨損、斷裂、燒（shāo）損和接觸疲勞等，主要原（yuán）因是（shì）軸承使用（yòng）過（guò）程中（zhōng）冷卻不夠，通過增大冷卻係統冷卻水噴射口的直徑及在導輥（gǔn）支承板的上下兩側增加冷卻水噴射口來解決（jué）上述（shù）問題，導輥軸承的使用壽命（mìng）提（tí）高6倍（bèi）。

在線材軋製中, 約有50%以上的生產故障（zhàng）是由導（dǎo）衛裝（zhuāng）置引起。導輥和軸承（chéng）是入口導衛裝置的兩個（gè）關鍵零（líng）件, 也是（shì）消耗大 、更換頻繁的零件（jiàn）,而軸承失（shī）效與否又直接關係到導輥壽（shòu）命的長短。導輥軸承失效不僅引發設備事故, 且嚴（yán）重（chóng）製約了生產, 更增加了（le）製造成本和勞動強度 。因此, 分析導輥軸承失效原（yuán）因, 采取（qǔ）相應措施提（tí）高導（dǎo）輥軸承的使用壽命、Z大程度地減少導輥軸承的消耗, 既有利於生產正常進行, 也有利於降低生產成本, 具有十分重要的（de）經濟意義。

1　導輥軸承的（de）工作條件

精軋機導輥軸承工作在高（gāo）速、高溫、冷卻條件差等惡劣工況下, 軸承轉速（sù）約為4 000rmin, 工（gōng）作溫度達350℃, 甚至（zhì）更高（gāo）。為了降低成本, 精軋機導輥（gǔn）內安裝的一般是國產深溝球軸承, 材（cái）料為（wéi）GCr15。軸承的大小根據導輥的尺寸選定, 其（qí）工作溫（wēn）度一般要求低於120℃, 且要承受以高速通過導輥的鋼（gāng）坯的周期性衝擊載荷, 脂潤（rùn）滑。據統計,精軋機導（dǎo）輥軸承的平均（jun1）使用壽命在4h左右。

2　失效形（xíng）式及成因分析

導輥軸承失效（xiào）形式主要是磨損 、斷裂、燒損等早（zǎo）期失效（xiào）。

2.1 磨損失效

導輥軸承的磨損主要（yào）是磨粒磨損, 發生在軸承內部的主要摩（mó）擦麵上（shàng）, 包括（kuò）保持架和內圈（quān）之（zhī）間的引（yǐn）導（dǎo）麵（miàn） 、滾動體和內外套圈（quān）的接觸（chù）麵，主要是由軋屑( 鐵皮氧（yǎng）化物) 和水等異物的侵入和潔淨度不（bú）高的潤滑劑共同造成的（de）。由於導輥（gǔn）軸承的工（gōng）作環境極為惡劣, 高壓（yā）水對導輥進行冷卻的（de）同時, 將鋼坯上的軋屑帶入導（dǎo）輥的軸承（chéng）中, 這些軋（zhá）屑（xiè）和潤滑劑中的髒（zāng）物便形成硬磨粒, 隨著導輥軸承的高速轉動, 加劇了軸（zhóu）承滾動體（tǐ）和內外（wài）套圈滾道的磨損,使得軸承（chéng）過早失效。

2.2 斷裂失（shī）效

導輥軸承的斷裂失效（xiào）主要是保持架的斷（duàn）裂和內、外圈的開裂。軸承保持架斷裂是由於在（zài）生產過程中，熱能源源不斷（duàn）地從軋件經導輥傳到軸承（chéng）,而導輥軸（zhóu）承得不到冷卻（què），一段時間後，軸承處於高溫狀態。長時間運行於高溫狀態下，軸承裏的潤（rùn）滑脂就會喪失其潤滑作用，甚至影響滾動體的運轉, 軸（zhóu）承也（yě）會產生較大的熱（rè）應力，再加上（shàng）高速運轉，內外圈（quān）及保持架就極可能發生斷裂（liè），在裝配過程中，安裝傾斜或配合過緊，均增加了斷裂的可能性。

2.3 燒損失效

導輥軸承的燒損主要表現為潤滑脂失效, 套圈和滾動體咬死 。導（dǎo）輥軸承（chéng）在無冷卻的條件（jiàn）下（xià）高速運轉, 軸承不但要接受鋼坯（pī）通過導輥傳給的熱量, 而（ér）且自身的高速轉動也（yě）會產生大量的摩擦（cā）熱（rè），因而軸承通（tōng）常是在（zài）非正常的工作溫度下使用，其工作溫度（dù）高達350℃以上。在如此高的工作溫度下，導輥軸承的潤滑脂極（jí）易燒壞變（biàn）質，失（shī）去正（zhèng）常的潤（rùn）滑性能, 導（dǎo）致摩（mó）擦溫度急劇升高, 使得滾動體、滾道發生退火軟化，甚至熔化，造成套圈和滾動體卡死（sǐ）, 還有可能出現滾動體對（duì）半破開, 保持架散落燒毀 。

2.4 接觸疲勞失效

導輥（gǔn）軸承的接觸疲勞失效主（zhǔ）要表現為滾動體或內、外圈（quān）滾道上的點蝕破壞。在安裝 、潤滑（huá）及維護良好的條件下, 導（dǎo）輥（gǔn）軸（zhóu）承大量重複地承（chéng）受（shòu）變化的接觸應力，相應地（dì）滾動體對內、外圈滾道產生重複變（biàn）化的擠壓應力, 隨著工作（zuò）時間的加（jiā）長，滾動體與（yǔ）內、外圈滾道便產生接（jiē）觸疲勞剝（bāo）落, 如（rú）點蝕、麻點（diǎn）剝落等 。

3　采取的主要措施

通（tōng）過對（duì）導輥軸承的各種失（shī）效形式的分析，發現影響導輥軸承使用壽命的主（zhǔ）要因（yīn）素是（shì）冷卻條件太差，導致導輥軸承工作溫度過高（gāo）, 潤滑脂在高溫下容（róng）易變質，失去潤滑作用。因此，主要從改進導衛裝置的冷卻係統（tǒng）來防止導（dǎo）輥（gǔn）軸（zhóu）承過（guò）早失效。

(1) 增大冷（lěng）卻係統（tǒng）冷卻水噴射口的直徑，加大對導衛裝置（zhì）的冷卻水壓（yā），既能解決噴射（shè）口被堵（dǔ）塞，又能實現對導輥軸承的冷（lěng）卻。

(2) 在導輥支承板的上下兩側增加冷卻水噴射口，既能實現軸承的冷卻，又能實現導輥圓周麵的冷卻。將采取（qǔ）了以上（shàng）改（gǎi）進措施的導衛（wèi）裝置在某軋鋼廠軋製線上裝機試驗使用，取得了很好的效（xiào）果，其（qí）試驗結果如表1所示。

（來源：軸承）