马钢H型钢立辊轴承改造

供稿| 阮超，陶炜，王文群/ RUAN Chao, TAO Wei, WANG Wen-qun

马钢H型钢立辊轴承改造

H-Beam vertical roll bearing in MA STEEL

供稿| 阮超，陶炜，王文群/ RUAN Chao, TAO Wei, WANG Wen-qun

马钢H型钢厂小H型钢生产线于2005年2月投产，设计年产量为50万t，可生产最大规格为400 mm×200 mm的H型钢。轧机为意大利达涅利公司设计制造。

立辊轴承设计使用寿命为过钢量8万t（在线时间约为400 h）。而在实际使用过程中，平均使用寿命仅为过钢量2万t。轧机轴承作为生产线的核心零部件，频繁损坏必然带来意外停机的风险，增加采购和维护的成本。因此，对立辊轴承使用寿命进行专题的分析和改进，就显得尤为重要。

原因分析

现场使用环境对轴承寿命的理论影响

为了更精密地计算轴承寿命，需要对基本额定寿命的计算方法做些修正。因为轴承工作过程中，除了轴承所受的载荷外，其他一些因素，如润滑，污染程度，周围环境条件等都会对轴承的寿命产生很大的影响。

轴承疲劳寿命损坏的分析

从现场发现的轴承损坏均为疲劳损坏，因此进行轴承的高级疲劳寿命计算，以找到更深层次的损坏原因就显得尤为必要了。高级疲劳寿命不仅考虑轴承的载荷，润滑及污染系数，它还考虑轴承游隙、接触应力对寿命的影响。

结合实际的轧制力数据，使用有限元分析软件通过计算可以得到以下结论：当轴承安装完成以后的游隙为0.05 mm时，此轴承的寿命最长。

优化改进方案

改善现场润滑及清洁度情况

进一步严格控制现场油气润滑的量化控制。使用油品更改为ESO EP320，润滑量为80 cm3/h，连续进行润滑。推荐使用过滤比β=75，固体污染物程度为ISO-19/16的滤网。

控制轴承安装后的游隙

轴承安装后的游隙可以表述为：ΔPd=Pd+Δs+Δh

其中Pd=轴承安装前游隙

Δs=轴承外圈的缩小量

Δh=轴承内圈的缩小量

轴承的工作游隙除了与安装前游隙、配合公差有关外，还与轴承工作时内外圈温差有关。由于每个轴承座的实际尺寸均不相同，需要在现场首先对每一个轴承座进行测量。根据实测数值，计算出安装前的游隙值，最后换算成轴承中的隔圈尺寸，对隔圈进行磨削。

在安装过程中应注意，轴承与隔圈的匹配。同时在最终安装前应再次换算确认游隙是否正确。

轴承压力角的控制

与轴承供应商最次确认，并要求对方按照压力角α =12.5°提供新的轴承。并提供最新更改的图纸。

结束语

针对H型钢厂小H型钢生产线立辊轴承的优化改造达到了预期的效果。改造后立辊轴承平均使用寿命达到了7万t，使用寿命提高一倍以上，马钢年直接经济受益约为人民币200万元。同时解决了长期困扰H型钢的成产隐患，进而减少了安装和维护成本，为小H型钢的安全高效运行奠定了坚实的基础。最后为轴承使用中遇到此类问题提供了有益的经验，对国内同类H型钢同行有一定的借鉴意义。

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