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影(yǐng)響軋機軸承壽命的(de)因素
分(fēn)類: 知識 發布時(shí)間:2023-05-08 14:08:23
闆帶冷(lěng)軋軋機工作輥的(de)軸承多(duō)爲四列圓錐輥子軸承,工作輥軸承在高(gāo)速環境下(xià)工作,影(yǐng)響使用(yòng)壽命。從使用(yòng)角度來(lái)說影(yǐng)響軸承壽命的(de)因素包括:安裝不正确,兩端安裝軸承的(de)軸面同軸度沒有達到要求,軸承配合軸面粗糙度沒有達到使用(yòng)精度,潤滑方式不合理(lǐ),軸承遊隙過大(dà)或者過小等。因此對(duì)影(yǐng)響軸承壽命的(de)因素分(fēn)析與研究十分(fēn)必要。

闆帶冷(lěng)軋軋機工作輥軸承需滿足很高(gāo)的(de)使用(yòng)要求,軋機生産線在日常生産過程中,工作輥内的(de)軸承經常會被燒損,軸承一旦燒損,将導緻産線停産,停産時(shí)間過長(cháng)會造成一定的(de)經濟費用(yòng),使得(de)成本增加。因此選用(yòng)質量好的(de)軸承,合理(lǐ)的(de)降低軸承損壞率,減少故障停産,可(kě)以有效的(de)提高(gāo)軋機的(de)工作效率。雖國内外的(de)許多(duō)冷(lěng)軋廠選擇質量較好的(de)進口軸承,但國内知名軸承廠生産的(de)高(gāo)速輥子軸承正在逐步追趕世界先進水(shuǐ)平。


1、影(yǐng)響軸承壽命的(de)相關因素
目前國産軋機生産線多(duō)采用(yòng)六輥可(kě)逆軋機,多(duō)爲五連軋,以某冷(lěng)軋廠帶寬1400精軋機爲例,1580線精軋機工作輥采用(yòng)美(měi)國鐵姆肯公司( TIMKEN)進口系列軸承。該軸承的(de)類型爲四列圓錐滾子軸承,采用(yòng)雙列軸承。該類型軸承的(de)組成部分(fēn)爲滾子、保持架,軸承内外圈以及相關組件,可(kě)承受徑向載荷和(hé)軸向載荷,其中徑向爲主要受力方向。軸承外圈與軋輥輥徑爲間隙配合方式,安裝時(shí)将軸承裝入軸承箱内,然後再裝入軋輥軸頸。冷(lěng)軋軋機工作輥的(de)軸承失效多(duō)數爲軸承表面燒毀、斷裂失效等非正常失效,其中主要與軋機高(gāo)速和(hé)高(gāo)油污的(de)工作環境相關; 另外對(duì)軸承不正确的(de)安裝、與軸承配合的(de)軸和(hé)軸承座的(de)加工精度不達标、及沒有合理(lǐ)定期維護軸承等因素也(yě)嚴重影(yǐng)響軸承的(de)使用(yòng)壽命。軋機軸承屬于高(gāo)端精密部件,軸承工作環境十分(fēn)複雜(zá),包括高(gāo)溫下(xià)工作,高(gāo)壓水(shuǐ),氧化(huà)皮飛(fēi)濺環境下(xià),多(duō)種外部不利環境會促使軸承燒損速度加快(kuài),在對(duì)燒損軸承進行拆換時(shí)發現軸承内部損傷點多(duō)爲内外圈輥道出現麻點,滾動體出現擦傷、裂紋等失效現象。
1.1軸承安裝不規範
軸承安裝不規範會造成軸向震動大(dà),有異響,過熱(rè)量大(dà),最終導緻軸承燒損,而從實際應用(yòng)上面來(lái)看,傳動端的(de)安裝影(yǐng)響因素要大(dà)于操作段,軸承的(de)安裝是否規範直接影(yǐng)響軸承的(de)使用(yòng)壽命,專業技術人(rén)員(yuán)對(duì)軸承的(de)安裝也(yě)是軸承使用(yòng)安全的(de)最基本保障,故必須對(duì)工作輥軸承進行科學合理(lǐ)的(de)安裝。由于四列圓錐輥子軸承直徑、寬度大(dà),工作輥軸承的(de)安裝較爲複雜(zá),需要分(fēn)爲幾步:
1) 軸承内圈與軸的(de)熱(rè)裝,需要在軸承感應加熱(rè)器上均勻加熱(rè)至 130 度左右。軸承内圈與軸之間是過盈配合,因此軸承内圈必須熱(rè)裝; 
2) 軸承外圈和(hé)保持架由吊臂或行車吊入軸承座内,如果滾動體和(hé)軸承外圈方便拆卸就分(fēn)别裝外圈和(hé)滾動體; 
3) 軸兩端分(fēn)别插入兩個(gè)軸承座内,調整間距; 
4) 安裝端蓋,一端留出一定遊隙,另外一端擰緊; 
5) 密封圈的(de)安裝; 
6) 調整止動墊片,擰緊鎖緊螺母;
7) 油氣潤滑的(de)安裝;
8) 防鏽油的(de)塗抹。

在安裝調整過程中還(hái)可(kě)以通(tōng)過水(shuǐ)準儀輔助軸承座的(de)裝配。按步驟合理(lǐ)的(de)安裝,有效提高(gāo)了(le)軸承與軸、軸承座和(hé)端蓋的(de)配合精度,改善了(le)軸承的(de)工作壽命,使得(de)生産的(de)闆材表面質量更佳。

1.2軸和(hé)軸承座的(de)加工精度不達标

軸承的(de)内外圈配合面加工精度不高(gāo)影(yǐng)響工作輥兩端軸承的(de)同軸度。精密冷(lěng)軋軋機的(de)工作輥工作時(shí)候的(de)徑向跳動不能超過0.05mm,否則不能很好地保證軋制闆帶的(de)表面精度或者造成闆帶表面厚度不均,影(yǐng)響産品質量。與軸承配合的(de)軸面和(hé)軸承座表面粗糙度必須達到1.6um,同軸度要求在0.02mm内,故輥子的(de)精加工必須上磨床,軸承座的(de)内表面精加工需要在數控镗床上進行。 

1.3軸承缺少合理(lǐ)定期維護

在軋制過程中,産生很大(dà)的(de)徑向力加上高(gāo)速旋轉常使工作輥軸承出現疲勞點蝕,甚至膠合,故需要對(duì)軸承進行定期檢查和(hé)維護。軸承缺少定期合理(lǐ)維護加速了(le)軸承的(de)損壞,目前冷(lěng)軋廠主要采用(yòng)以下(xià)幾個(gè)方式對(duì)軸承進行維護保養。 

1) 定期拆洗軸承,做(zuò)詳細記錄; 

2) 定期檢查輥子、軸承座的(de)軸承配合面的(de)尺寸精度,對(duì)超差的(de)輥子進行修磨,修磨後的(de)輥子繼續使用(yòng),直到不能滿足繼續使用(yòng)要求; 

3) 工作輥高(gāo)速工作過程中,軸承保持架和(hé)軸承外圈會産生振動,長(cháng)期工作外圈輥道會疲勞剝落,造成軸承失效。因此可(kě)以對(duì)工作輥兩端軸承換位使用(yòng)。

1.4異物(wù)入侵軸承内部

當軋機工作時(shí)由于車間廠房(fáng)内環境,軸承座密封失效等因素,常有異物(wù)進入軸承内部,導緻軸承燒損,當有顆粒較大(dà)的(de)異物(wù)進入軸承時(shí)異物(wù)會阻礙軸承内部的(de)滾動摩擦,使得(de)摩阻系數&增大(dà),内部滾動摩擦力瞬時(shí)增加,軸承内部溫度升高(gāo),甚至會導緻滾動體,保持架斷裂。當異物(wù)直徑較小時(shí),異物(wù)顆粒可(kě)能進入到潤滑油中,潤滑油是循環的(de)集中潤滑,從而導緻異物(wù)顆粒循環到其他(tā)軸承中,影(yǐng)響更多(duō)的(de)軸承,最終可(kě)能導緻多(duō)個(gè)軸承發生失效作用(yòng)。

2、改進措施

1) 爲軸承的(de)使用(yòng)編寫技術标準和(hé)使用(yòng)流程,是裝配程序标準化(huà),每個(gè)裝配環境做(zuò)好記錄并及時(shí)進行檢查,對(duì)軸承的(de)轉配要嚴格按照(zhào)圖紙要求進行公差範圍内的(de)安裝。使用(yòng)過程中調節軸承内部的(de)遊隙時(shí)可(kě)以提前給予軸承一定的(de)預過盈量,同時(shí)注意調整軸承内外圈的(de)軸向間隙,密封圈的(de)安裝要注意精密性控制,所有軸承裝配完畢後必須要進行裝後檢測方可(kě)上軋機。 

2) 對(duì)工作輥壓下(xià)量合理(lǐ)規範,對(duì)壓下(xià)的(de)載荷進行控制,合理(lǐ)的(de)降低徑向載荷。布置油路的(de)離線檢測裝置,遠(yuǎn)程檢測潤滑油系統的(de)油路通(tōng)暢度和(hé)油的(de)清潔度,及時(shí)反饋液壓油的(de)清潔度等級,對(duì)工作環境進行實時(shí)監控,保證軋機工作範圍内工作環境的(de)衛生整潔。 

3) 工人(rén)和(hé)技術人(rén)員(yuán)在工作時(shí),嚴禁佩戴手套,以防止手套中棉絮落入軸承内部,充分(fēn)及時(shí)利用(yòng)現場(chǎng)壓縮空氣氣槍對(duì)輥子和(hé)軸承内部進行清理(lǐ),吹風雜(zá)質,及時(shí)處理(lǐ)。 

4) 對(duì)主要軋機備件的(de)尺寸進行嚴格檢驗,保證機械密封性的(de)完好。對(duì)磨損超标的(de)進行更換,防止冷(lěng)卻水(shuǐ)等異物(wù)進入潤滑系統。

5) 确保設備良好的(de)工作狀态,處理(lǐ)所有軋機尤其是精軋區(qū)域聯接軸托架的(de)磨損部位,徹底消除隐患。在軋機調整軋制中心線時(shí),連接好軋機後先将聯接軸移至超過軋制中心線,再反方向點動縮回4mm 的(de)間隙,減輕因聯軸器在運動過程中對(duì)軋輥的(de)軸向力沖擊。

6) 對(duì)軋機生産線進行跟蹤,及時(shí)檢測軋機各台組合設備的(de)工作狀态,對(duì)鋼闆的(de)軋制的(de)技術工藝合理(lǐ)優化(huà),根據不同來(lái)料的(de)材料和(hé)帶寬編制合理(lǐ)的(de)軋制流程,避免軋制過程中發生堆鋼,斷帶等情況,都可(kě)以避免對(duì)軸承的(de)損傷。 

3、軸承遊隙的(de)選擇和(hé)分(fēn)析

所謂軸承遊隙,即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時(shí),将其内圈或外圈的(de)一方固定,然後便未被固定的(de)一方做(zuò)徑向或軸向移動時(shí)的(de)移動量。根據移動方向,可(kě)分(fēn)爲軸向遊隙和(hé)徑向遊隙。軸承遊隙的(de)選擇和(hé)調整對(duì)軸承的(de)滾動疲勞壽命、溫升、噪聲、振動及機械運轉精度等性能都有影(yǐng)響。工作輥軸承的(de)遊隙過大(dà)會降低軸承的(de)承載能力及軸承的(de)壽命,産生沖擊載荷,輥子會軸向竄動,影(yǐng)響闆帶的(de)表面精度; 軸承遊隙過小會導緻軸溫升高(gāo)過快(kuài),可(kě)能導緻軸承滾動體卡死、軸承燒灼等現象。合理(lǐ)的(de)軸承遊隙能夠提高(gāo)軸承的(de)使用(yòng)壽命,遊隙過小,可(kě)能導緻軸承燒壞,遊隙過大(dà),軸承松動産生振動影(yǐng)響使用(yòng)。因此在工作輥軸承的(de)安裝過程中,對(duì)軸承遊隙的(de)準确測量,以及遊隙的(de)調整時(shí)十分(fēn)重要的(de)。

測量軸承的(de)遊隙時(shí),爲得(de)到穩定的(de)測量值,一般對(duì)軸承施加規定的(de)測量負荷。因此,所得(de)到的(de)測量值比真正的(de)遊隙( 稱做(zuò)理(lǐ)論遊隙) 大(dà),即增加了(le)測量負荷産生的(de)彈性變形量。但對(duì)于滾子軸承來(lái)說,由于該彈性變形量較小,可(kě)以忽略不計。目前國内對(duì)工作輥以及支撐輥等的(de)軸承遊隙測量并沒有明(míng)确的(de)文件,目前主要是根據冷(lěng)軋廠技術人(rén)員(yuán)的(de)經驗進行評估。該方法由于操作人(rén)員(yuán)不同會産生較大(dà)的(de)差别。對(duì)工作輥軸承遊隙的(de)測量就是測量端蓋與軸承端的(de)軸向距離。軸承遊隙範圍一般到0到1mm 之間,且測量目标在軸承座内部因此很難準确測量。一般在軸承端面和(hé)端蓋之間加調整墊片,然後扳手擰緊,用(yòng)遊标卡尺測量調整墊片的(de)厚度值,該厚度值就是軸承遊隙。另外影(yǐng)響軸承壽命的(de)其他(tā)非自然因素還(hái)有軸承的(de)潤滑情況( 油氣潤滑與脂潤滑各自優勢的(de)比較) ,冷(lěng)軋機操作工人(rén)對(duì)軋機的(de)操作等。

4、結論

工作輥軸承在冷(lěng)軋機組生産中應用(yòng)量大(dà),直接關系到生産成本的(de)高(gāo)低。對(duì)該技術領域的(de)知識及經驗總結十分(fēn)必要。遊隙的(de)大(dà)小的(de)選擇對(duì)軋機工作也(yě)有著(zhe)重要影(yǐng)響,故有必要對(duì)軋輥的(de)軸承遊隙進行一項專業研究。現有技術可(kě)以對(duì)不同遊隙的(de)軸承進行有限元分(fēn)析,比較不同遊隙不同直徑及型号的(de)軸承使用(yòng)壽命、失效形式。但是工作量很大(dà),需要耗費大(dà)量人(rén)力與物(wù)力,因此還(hái)需要探討(tǎo)更好的(de)研究方法。



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