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提高寬厚板軋機工作輥軸承使用壽命的研究

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(chǎn)線是該廠形成鐵、 鋼、材生產(chǎn)配套、實現(xiàn)完整工藝流程的關鍵項目,建成投產(chǎn)后,年產(chǎn)寬厚板120萬t,通過改造升級,Z終達到化120~200萬t產(chǎn)量規(guī)模[1]。軋制工藝為:坯料經(jīng)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(jīng)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(chǎn)線的日常生產(chǎn)過程中,工作輥的軸承經(jīng)常會被燒損,軸承一旦燒損,將導致產(chǎn)線停產(chǎn),停產(chǎn)時間過長會造成一定的經(jīng)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(chǎn)生很大的徑向力,同時工作輥的高速旋轉會造成軸承出現(xiàn)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(nèi)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(shù)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(xiàn)故障,浪費寶貴的生產(chǎn)時間也影響到企業(yè)產(chǎn)量和經(jīng)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(jù)軋機生產(chǎn)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(chǎn)生一定的振動,軸承長期在這種振動下工作,會出現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)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(nèi)隔圈12焊接固定在油箱9的底部;將軸承13內(nèi)徑與內(nèi)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(nèi)徑與內(nèi)隔圈12的卡扣對接固定; 

(2)在油箱內(nèi)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(nèi)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(jù)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(jīng)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(jīng)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》