轧机齿轮基座轴承隐患跟踪处理与分析

2013-12-01王磊磊齐林雷

设备管理与维修 2013年2期

王磊磊齐林雷陈磊

作者通联：日照钢铁有限公司1580带钢厂山东日照市沿海路600号276806

E-mail：chenlei@rizhaosteel.com

一、工况条件及隐患轴承型号

热轧带钢F7齿轮基座是精轧机末架轧机，正常承受轧制压力1500～3000t，转速1188m/min，变速频率快，工况条件较差，对整个带钢的板型控制起关键作用，是整个主轧线的核心设备，齿轮基座结构为人字齿啮合形式。隐患轴承型号（FAG）24072CC，双列调心圆柱滚子轴承。

二、隐患发现及跟踪处理

2012年2月日常点检过程中，发现齿轮基座声音异常，但温度、振动检测情况正常。经技术人员联合确认后，列为设备隐患C级监护运行，监听声音的劣化发展趋势。到3月中旬，齿轮轴输入端轴承声音明显增大，出现周期性刮刹声。4月初打开箱体检查，发现轴承保持架有一处磨损，磨损情况见图1。

按照设备隐患分级管理办法（设备隐患分级管理分A、B、C、D四个等级），根据该设备在整个轧线的重要程度，把隐患升级到B级，进行重点监护。制定了三种处理方案，整体更换齿轮基座、更换上齿轮轴装配或更换轴承。经讨论，第一种方案整体更换比较安全，解决问题彻底，但工作量大，受检修时间和生产情况限制；第二种方案更换上齿轮轴，装配时涉及到齿轮啮合间隙的调整、齿轮磨合等问题，由于备件与在线运行的齿轮轴不是同一个厂家生产，上下两个齿轮轴有四个偏心套，即便调整，也不一定能够达到啮合要求；第三种方案更换轴承，考虑输入端轴承没有联轴器，不涉及拆卸其他机件，一致认为更换轴承比较合理。4月中旬利用定修，安排维检人员按照既定方案更换轴承，恢复生产后异音消除，监护运行一周无异常，隐患彻底消除。

图1 保持架损坏处

三、损坏现象及原因分析

从图2、3、4可以看出，拆下的轴承内侧有一个滚动体圆周约1/3剥落，与该滚动体接触的保持架靠运转方向前端磨掉近70%，边部已经断裂。结合滚动体大面积剥落现象，经技术人员讨论，认定是该单个滚动体在制造过程中，特别是热处理工艺过程存在缺陷，较长时间运行后薄弱部位发生剥落，在外力作用下迅速劣化，导致大面积剥落和保持架损坏，这也符合在跟踪控制过程中表现出的异音变化趋势。

经委托日照钢铁控股集团有限公司中心实验室对损坏滚动体的成分、显微硬度检测和金相组织分析。比较成分检测结果，缺陷滚动体与正常滚动体成分存在严重差异，说明该滚动体与正常滚动体材料可能不是同一炉冶炼产品。

从显微硬度检测结果看，表面显微硬度值均比基体硬度值偏高，其中缺陷样表面硬度值较基体硬度高99.0（ HV0.2），正常样表面硬度比基体高32.1（ HV0.2）。说明缺陷滚动体与正常滚动体在热处理过程中不是在同一条件下进行。

金相检验结果显示，缺陷试样基体组织为M回＋少量A残＋未溶F；正常试样基体组织为M回＋A残＋未溶F，残余奥氏体含量较缺陷试样偏高；脱皮缺陷部位存在裂纹（图 5）。