中板軋機(jī)支承輥軸承使用技術(shù)的改進(jìn)

韶鋼第二軋鋼廠是一家中厚板專業(yè)生產(chǎn)廠，1996年底對(duì)原三輥勞特式軋機(jī)進(jìn)行改造，現(xiàn)為單機(jī)架2500mm四輥可逆式軋機(jī)。設(shè)計(jì)產(chǎn)量為25萬(wàn)t，經(jīng)多項(xiàng)技術(shù)改造，現(xiàn)在產(chǎn)量可達(dá)90萬(wàn)t。四輥軋機(jī)工作輥輥身長(zhǎng)2500mm，輥身直徑800～750mm；支承輥輥身長(zhǎng)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(hào)6728／950，軸承內(nèi)圈型號(hào)6727～950K－02，采用D種軸承間隙，設(shè)計(jì)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(wàn)t，裝在下輥軸承使用壽命35萬(wàn)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(wàn)t；影響生產(chǎn)正常進(jìn)行，不得不中途臨時(shí)對(duì)支承輥進(jìn)行更換，而且軸承滾子燒死導(dǎo)致相鄰的兩列軸承報(bào)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(rùn)滑脂在摩擦表面上能保證足夠的油膜強(qiáng)度，且要求潤(rùn)滑脂具有一定的防腐性能。

2運(yùn)行條件合格的軸承正常運(yùn)行，必須具備以下條件。2.1潤(rùn)滑脂是否符合軸承的工況要求要求潤(rùn)滑脂在摩擦表面上能保證足夠的油膜強(qiáng)度，且要求潤(rùn)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(jìn)入軸承內(nèi)腔。2.3更換潤(rùn)滑脂周期是否合適潤(rùn)滑脂在使用過(guò)程中會(huì)變質(zhì)，故經(jīng)一定時(shí)間后就要更換，換脂可參考軸承的技術(shù)要求、工況，以及潤(rùn)滑脂的技術(shù)特性，然后決定換油周期。2.4潤(rùn)滑脂的填充是否合適潤(rùn)滑脂填充合適不能太滿，否則，軸承會(huì)發(fā)熱；也不能太少，太少軸承會(huì)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(dòng)、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(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)發(fā)生滾珠卡阻現(xiàn)象或潤(rùn)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(biāo)準(zhǔn)間隙范圍內(nèi)，但投入運(yùn)行后，常出現(xiàn)在第三列滾子位置燒壞軸承的事故。針對(duì)這種情況，我們確認(rèn)潤(rùn)滑脂質(zhì)量、更換潤(rùn)滑脂周期、加油量不是燒壞軸承的原因后，開(kāi)始懷疑軸承的動(dòng)態(tài)間隙是否滿足要求。經(jīng)討論研究認(rèn)為，在不受負(fù)荷空轉(zhuǎn)的情況下，四列軸承滾子的游隙均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且每列軸承滾子的受力狀況也較好；但在軋制過(guò)程中，因軋制壓力，使支承輥?zhàn)冃螐澢嬖趽隙?，從而?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(jī)的最大軋制力設(shè)定值為3500t。經(jīng)受力計(jì)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(shuō)明，原來(lái)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(jìn)為了解決在第三列滾子處滾珠燒壞的問(wèn)題，我們?cè)囍淖冚S承內(nèi)圈的磨削方法，由原來(lái)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(dòng)載荷；P——當(dāng)量負(fù)荷；fc——位數(shù)；i——列數(shù)；Lu——滾子長(zhǎng)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(shí)額定動(dòng)載荷C的三分之一次方成正比，額定動(dòng)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(jìn)行計(jì)算，（2）式中除C、A外，其它為恒定值。當(dāng)在cosA趨于1時(shí)，額定動(dòng)載荷重型C最大，所以只有A趨于零度時(shí)cosA的值最大。磨削時(shí)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(lái)的水平磨削改為帶微小錐度的磨削，如（圖1）示；這樣，軋制時(shí)支承輥的彎曲變形量與軸承內(nèi)圈的磨削量A值抵消，動(dòng)態(tài)A值為零，即動(dòng)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(dòng)態(tài)間隙能滿足要求，確保了軋制時(shí)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(lái)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(shí)軸承滾子與軸承內(nèi)外圈之間的合理間隙，確保軋制時(shí)支承輥軸承的四列軸承滾子都具有良好的潤(rùn)滑條件。5主要技術(shù)特點(diǎn)5.1軸承更加符合軋機(jī)軋制的實(shí)際情況通過(guò)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(fù)荷的情況下空轉(zhuǎn)時(shí)，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(dá)到一定軋制壓力后，四列滾子同時(shí)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(rùn)滑條件。5.2在全國(guó)重型軸承裝配上第一次使用此項(xiàng)技術(shù)采用新的磨削方法后，與我國(guó)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(jìn)，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(xiàng)技術(shù)改進(jìn)簡(jiǎn)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(xiàng)技術(shù)使用后效果明顯，1999年磨削方法改進(jìn)后支承輥軸承（含內(nèi)圈）的消耗明顯下降，其中2002年11月開(kāi)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(wàn)t，拆開(kāi)軸承檢查滾子、滾道，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常。支承輥軸承動(dòng)態(tài)間隙的改進(jìn)，保證了支承輥軸承在一個(gè)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(jiàn)圖2。7結(jié)束語(yǔ)此項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)保證了軸承運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠、可控,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。直接經(jīng)濟(jì)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(jià)