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提高宽厚板轧机工作辊轴承使用寿命的研究

樊星辰 潘彪 刘树清

摘 要:为了提高某厂特厚板轧机工作辊轴承的使用寿命,通过对轧机工作辊轴承使用工况,以及目前轴承维护方法进行分析,得出影响轧机工作辊轴承使用寿命的主要原因。通过制定合理的轴承维护方法和轴承快速清洗设备,使得特厚板轧机工作辊轴承的使用寿命得到了明显提高。结果表明:合理的轴承维护方法、轴承快速清洗设备,能够减少人力,提高清洗效果,提高工作辊轴承使用寿命,在降低备件费用的同时,也提高了工作辊工作效率。

关键词:轧机;工作辊;轴承;失效

某厂4300 mm 宽厚板生产线是该厂形成铁、 钢、材生产配套、实现完整工艺流程的关键项目,建成投产后,年产宽厚板120万t,通过改造升级,Z终达到化120~200万t产量规模[1]。轧制工艺为:坯料经过高压水除鱗后,由轨道送到四座粗轧机机进行展宽和厚度轧制,当宽度达到要求时,由运输辊道送至四座精轧机。四座精轧机进行精轧,直到满足厚度要求[2]。轧制后钢板经矫直,送精整线定长定宽剪切。

其中轧机工作辊的轴承需满足很高的使用要求,在轧机生产线的日常生产过程中,工作辊的轴承经常会被烧损,轴承一旦烧损,将导致产线停产,停产时间过长会造成一定的经济费用和使得成本的增加[3]。因此除了应用好品牌的轴承还应对轴承进行必要的定期维护检查,已延迟轴承的使用寿命,降低轴承备件费用,对减少不必要的停机时间是有利的[4]。

1 存在的问题

在轧机的轧制过程中,会产生很大的径向力,同时工作辊的高速旋转会造成轴承出现疲劳点蚀,甚至胶合。同时轧机工作辊轴承外形尺寸大,在线装机量大,且每盘轴承在线工作一周都要下线进行清洗,清洗掉废旧油脂,并检查轴承的内圈、外圈、滚动体尺寸。所以轧机工作辊轴承清洗的效果直接影响到对轴承的检查[5]。而目前大多数钢铁企业,清洗轧机工作辊轴承都是靠人工,利用抹布、刷子对轧机工作辊轴承进行清洗。缺点是油污大、清洗时转动轴承费劲、清洗效果不好,不但浪费人员劳力投入和维护资金,而且还常因轴承清洗不净,导致轴承检查不到位,使得轧机出现故障,浪费宝贵的生产时间也影响到企业产量和经济效益[6]。

2 改进措施

2.1 合理定期的轴承维护方法

轴承失效的原因之一就是轴承缺少定期合理的维护,加速了轴承的损坏[7]。为此,根据轧机生产情况制定出合理定期的轴承维护方法。

(1)给每个轴承编号,建立轴承全寿命档案;

(2)定期拆卸清理轴承,检查轴承座和辊子的配合面的尺寸精度,对于超差的辊子进行修磨,修磨后对辊子尺寸进行复测,若能满足工艺尺寸要求可继续使用,并做详细记录[8];

(3)工作辊高速工作过程中,轴承外圈和轴承保持架会产生一定的振动,轴承长期在这种振动下工作,会出现外圈辊道疲劳剥落,严重的会造成轴承失效。因此,可以定期对工作辊两端轴承换位使用,以减少轴承受到单一轧制力作用,发生疲劳剥落的现象[9-10]。

2.2 合理高效的清洁轴承设备

为了解决原来人工清洗轧机工作辊轴承费时费力、清洗效果不好、影响轴承检查等问题,自制一种轧机工作辊轴承快速清洗设备。图1为轧机工作辊轴承快速清洗设备,该设备主要包括电机1、减速机;2、下接手轴;3、上盖;4、上盖合页;5、油箱合页;6、轴承外径固定螺丝;7、下接手轴固定螺母;8、油箱;9、泄油截门;10、行走轮;11、内隔圈;12、轴承;13、下定位槽;14、上定位槽;15、轴承带动盘;16、下接手;17、橡胶接受;18、上接手;19、把手;20、托手。将内隔圈12焊接固定在油箱9的底部;将轴承13内径与内隔圈12的卡扣对接固定;将橡胶接受18安装在下接手17上,下接手轴3与上接手19通过键连接,并将上接手轴3通过键与轴承带动盘16连接,通过下接手轴固定螺母8紧固在轴承带动盘16上;将装有下接手轴3、下接手轴固定螺母8、下接手17、橡胶接受18的轴承带动盘16通过轴承外径固定螺丝7紧固在轴承13的外径上。将电机1和减速机2通过螺栓固定在上盖4上,上接手19通过键与减速机2的输出轴连接,并将上盖4通过油箱合页6、轴承外径固定螺丝7连接。

上述轧机工作辊轴承快速清洗设备的使用方法步骤如下: 

(1)将轴承13内径与内隔圈12的卡扣对接固定; 

(2)在油箱内注入适当清洗液;

(3)将装有下接手轴 3、下接手轴固定螺母 8、下接手17、橡胶接受 18 的轴承带动盘 16 通过轴承外径固定螺丝7紧固在轴承13的外径上;

(4)合上上盖4,使得上接手19与橡胶接手18及下接受齿配合; 

(5)将下定位槽14与上定位槽15通过螺栓固定;

(6)接通电源,旋转轴承,直至轴承洗净;该轧机工作辊轴承快速清洗设备的优点在于:结构?单、制造费用低、便于维护、整体设备便于拆装携带;利用轴承内径固定,外径旋转,使得轴承滚柱转动,轴承滚柱上的润滑油充分与清洗液接触,清洗干净,高效。

3 结论

(1)通过制定合理的轴承维护方法,建立轴承档案、制定标准的维护清洗方法、定期对工作辊两端轴承换位使用,可以极大的减少轴承失效,提高轴承使用寿命。 

(2)根据清洗工作辊轴承的实际工况,设计制造轴承快速清洗设备,清洗轴承干净,高效,同时较少清洗液的消耗。

(3)经过一年多的应用,轧机工作辊轴承备件的维护费用比上一年度减少25%,故障率比上一年度降低24%。综上所述,通过制定合理的轴承维护方法和轴承快速清洗设备,降低了维护成本,保证轧机工作辊的稳定运行。具有较好的社会、经济效益。对其他轧机的工作辊轴承的维护有一定的借鉴。

参考文献:

[ 1 ] 陈鑫. 影响轧机工作辊轴承寿命的相关因素分析[J]. 科技风,2017(12):148.

[ 2 ] 王海源. 4100 mm宽厚板轧机支承辊辊型曲线优化仿真分析[J]. 钢铁,2013(4):52.

[ 3 ] 张林,赵德文,邓伟,等. 400 mm厚连铸坯轧制时缺陷的压合模拟[J]. 钢铁,2011(11):62.

来源:《连铸》

2023-04-15

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