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提高寬厚板軋機工作輥軸承使用壽命的研究
發(fā)布時間：2023-04-15
樊星辰 潘彪 劉樹清
摘 要：為了提高某廠特厚板軋機工作輥軸承的使用壽命，通過對軋機工作輥軸承使用工況，以及目前軸承維護方法進行分析，得出影響軋機工作輥軸承使用壽命的主要原因。通過制定合理的軸承維護方法和軸承快速清洗設備，使得特厚板軋機工作輥軸承的使用壽命得到了明顯提高。結果表明：合理的軸承維護方法、軸承快速清洗設備，能夠減少人力，提高清洗效果，提高工作輥軸承使用壽命，在降低備件費用的同時，也提高了工作輥工作效率。
關鍵詞：軋機；工作輥；軸承；失效
某廠4300 mm 寬厚板生產線是該廠形成鐵、 鋼、材生產配套、實現完整工藝流程的關鍵項目，建成投產后，年產寬厚板120萬t，通過改造升級，Z終達到化120～200萬t產量規(guī)模[1]。軋制工藝為：坯料經過高壓水除鱗后，由軌道送到四座粗軋機機進行展寬和厚度軋制，當寬度達到要求時，由運輸輥道送至四座精軋機。四座精軋機進行精軋，直到滿足厚度要求[2]。軋制后鋼板經矯直，送精整線定長定寬剪切。
其中軋機工作輥的軸承需滿足很高的使用要求，在軋機生產線的日常生產過程中，工作輥的軸承經常會被燒損，軸承一旦燒損，將導致產線停產，停產時間過長會造成一定的經濟費用和使得成本的增加[3]。因此除了應用好品牌的軸承還應對軸承進行必要的定期維護檢查，已延遲軸承的使用壽命，降低軸承備件費用，對減少不必要的停機時間是有利的[4]。
1 存在的問題
在軋機的軋制過程中，會產生很大的徑向力，同時工作輥的高速旋轉會造成軸承出現疲勞點蝕，甚至膠合。同時軋機工作輥軸承外形尺寸大，在線裝機量大，且每盤軸承在線工作一周都要下線進行清洗，清洗掉廢舊油脂，并檢查軸承的內圈、外圈、滾動體尺寸。所以軋機工作輥軸承清洗的效果直接影響到對軸承的檢查[5]。而目前大多數鋼鐵企業(yè)，清洗軋機工作輥軸承都是靠人工，利用抹布、刷子對軋機工作輥軸承進行清洗。缺點是油污大、清洗時轉動軸承費勁、清洗效果不好，不但浪費人員勞力投入和維護資金，而且還常因軸承清洗不凈，導致軸承檢查不到位，使得軋機出現故障，浪費寶貴的生產時間也影響到企業(yè)產量和經濟效益[6]。
2 改進措施
2.1 合理定期的軸承維護方法
軸承失效的原因之一就是軸承缺少定期合理的維護，加速了軸承的損壞[7]。為此，根據軋機生產情況制定出合理定期的軸承維護方法。
（1）給每個軸承編號，建立軸承全壽命檔案；
（2）定期拆卸清理軸承，檢查軸承座和輥子的配合面的尺寸精度，對于超差的輥子進行修磨，修磨后對輥子尺寸進行復測，若能滿足工藝尺寸要求可繼續(xù)使用，并做詳細記錄[8]；
（3）工作輥高速工作過程中，軸承外圈和軸承保持架會產生一定的振動，軸承長期在這種振動下工作，會出現外圈輥道疲勞剝落，嚴重的會造成軸承失效。因此，可以定期對工作輥兩端軸承換位使用，以減少軸承受到單一軋制力作用，發(fā)生疲勞剝落的現象[9-10]。
2.2 合理高效的清潔軸承設備
為了解決原來人工清洗軋機工作輥軸承費時費力、清洗效果不好、影響軸承檢查等問題，自制一種軋機工作輥軸承快速清洗設備。圖1為軋機工作輥軸承快速清洗設備，該設備主要包括電機1、減速機；2、下接手軸；3、上蓋；4、上蓋合頁；5、油箱合頁；6、軸承外徑固定螺絲；7、下接手軸固定螺母；8、油箱；9、泄油截門；10、行走輪；11、內隔圈；12、軸承；13、下定位槽；14、上定位槽；15、軸承帶動盤；16、下接手；17、橡膠接受；18、上接手；19、把手；20、托手。將內隔圈12焊接固定在油箱9的底部；將軸承13內徑與內隔圈12的卡扣對接固定；將橡膠接受18安裝在下接手17上，下接手軸3與上接手19通過鍵連接，并將上接手軸3通過鍵與軸承帶動盤16連接，通過下接手軸固定螺母8緊固在軸承帶動盤16上；將裝有下接手軸3、下接手軸固定螺母8、下接手17、橡膠接受18的軸承帶動盤16通過軸承外徑固定螺絲7緊固在軸承13的外徑上。將電機1和減速機2通過螺栓固定在上蓋4上，上接手19通過鍵與減速機2的輸出軸連接，并將上蓋4通過油箱合頁6、軸承外徑固定螺絲7連接。
上述軋機工作輥軸承快速清洗設備的使用方法步驟如下：
（1）將軸承13內徑與內隔圈12的卡扣對接固定；
（2）在油箱內注入適當清洗液；
（3）將裝有下接手軸 3、下接手軸固定螺母 8、下接手17、橡膠接受 18 的軸承帶動盤 16 通過軸承外徑固定螺絲7緊固在軸承13的外徑上；
（4）合上上蓋4，使得上接手19與橡膠接手18及下接受齒配合；
（5）將下定位槽14與上定位槽15通過螺栓固定；
（6）接通電源，旋轉軸承，直至軸承洗凈；該軋機工作輥軸承快速清洗設備的優(yōu)點在于：結構?單、制造費用低、便于維護、整體設備便于拆裝攜帶；利用軸承內徑固定，外徑旋轉，使得軸承滾柱轉動，軸承滾柱上的潤滑油充分與清洗液接觸，清洗干凈，高效。
3 結論
（1）通過制定合理的軸承維護方法，建立軸承檔案、制定標準的維護清洗方法、定期對工作輥兩端軸承換位使用，可以極大的減少軸承失效，提高軸承使用壽命。
（2）根據清洗工作輥軸承的實際工況，設計制造軸承快速清洗設備，清洗軸承干凈，高效，同時較少清洗液的消耗。
（3）經過一年多的應用，軋機工作輥軸承備件的維護費用比上一年度減少25%，故障率比上一年度降低24%。綜上所述，通過制定合理的軸承維護方法和軸承快速清洗設備，降低了維護成本，保證軋機工作輥的穩(wěn)定運行。具有較好的社會、經濟效益。對其他軋機的工作輥軸承的維護有一定的借鑒。
參考文獻：
[ 1 ] 陳鑫. 影響軋機工作輥軸承壽命的相關因素分析[J]. 科技風，2017（12）：148.
[ 2 ] 王海源. 4100 mm寬厚板軋機支承輥輥型曲線優(yōu)化仿真分析[J]. 鋼鐵，2013（4）：52.
[ 3 ] 張林，趙德文，鄧偉，等. 400 mm厚連鑄坯軋制時缺陷的壓合模擬[J]. 鋼鐵，2011（11）：62.
來源：《連鑄》
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