邯钢CSP连铸夹送辊轴承失效原因分析与改进

杨建怀　孟令达　乔国世　陈龙　王锐

摘 要：本文针对邯钢CSP连铸区夹送辊轴承失效进行原因分析，并制定相应的改进方案，通过对改进方案的实施，延长了夹送辊的使用寿命，取得了良好的效果。

关键词：夹送辊；轴承；改造

1 前言

近年来，由于钢铁形势异常严峻，降低备件费用是节约生产成本的重要途径。邯钢CSP生产线连铸区域的夹送辊系统是连铸区域的关键系统，在线30支，轴承平均寿命6个月，且夹送辊制作价格高（每支约10万元），消耗量大（年约消耗30支），一味地定做新备件会加大备件成本。为降低备件成本，大多采用修复辊面、更换轴承的方式。因此，分析轴承失效原因，对现场进行优化改进，有效延长夹送辊轴承使用寿命，从而延长夹送辊使用寿命，才能起到降本增效的效果。

2 轴承失效原因分析

2.1 轴承进水和氧化铁皮等杂质导致轴承损坏，寿命降低。夹送辊上方从二冷室下来的二冷水里含有大量的氧化铁皮和保护渣，由于轴承的内部密封为R环金属密封，不能很好的密封二冷水，二冷水会通过R环进入轴承内，同时也将部分氧化铁皮和保护渣带进轴承内，造成轴承内部润滑油污染，在设备运转过程中造成轴承的滚珠和滚珠接触面（如图1 ）疲劳点蚀，最终导致轴承损坏，减少夹送辊使用寿命。

2.2 轴承振动或润滑不良导致轴承保持架损坏，进而造成轴承损坏（如图2），夹送辊寿命降低。夹送辊在上引锭过程中轴承座振动较大，当轴承处于振动状况下，轴承内部的力量可能导致保持架出现疲劳裂痕，渐渐地，会使保持架架破碎，导致轴承滚珠相互挤压损坏。造成振动的主要原因是轴承座的耐磨板磨损较大，导致轴承座和框架之间间隙不断加大，振动会越来越强，最终导致 保持架出现疲劳裂痕、破碎，轴承滚珠挤压损坏。为解决这一问题，我们在每次更换夹送辊时及时更换耐磨板，并用卡尺测量耐磨板之间距离，和轴承座进行对比，符合图纸设计要求方能安排夹送辊上机安装使用。经过该项工作后，夹送辊在上引锭过程中轴承振动明显变小。

另外不当的润滑加速保持架磨损，由于保持架是由软材料制成的，运转中保持架与滚动体之间是滑动摩擦，一旦润滑不良，保持架磨损速度相当快，渐渐地保持架的兜孔会因磨损间隙不断扩大，因此而产生撞击力使保持架很快破碎，导致轴承滚珠相互挤压损坏。

2.3 轴承端盖或法兰松动导致轴承损坏。在生产过程中夹送辊法兰承受着巨大的轴向力，并且法兰还是夹送辊轴承（传动侧）的端盖。但在实际装配过程中，夹送辊法兰仅靠两条螺栓固定的挡盖来消除巨大的轴向力。在轴向力长时间的影响下，固定挡盖的螺栓容易松动（见图3），导致法兰窜出，法兰失去轴承端盖的功能，这就无法对夹送辊传动侧轴承进行定位，久而久之，轴承在偏心的状态下运转容易损坏。

3 针对轴承失效原因分析，制定科学的方案进行实施改进

3.1为有效防止二冷水及二冷水携带的氧化铁皮和保护渣进入轴承内，我们在分析现场和研究图纸后，设计制作了轴承挡水装置（如图4），该装置安装在轴承座内侧，可将二冷水阻挡在轴承之外并且将二冷水导走，有效避免了二冷水进入到轴承内。通过该挡水装置的安装测试，大大减少了因杂质进入轴承而导致轴承损坏的几率，有效延长了夹送辊的使用寿命。

3.2 针对润滑不良导致轴承保持架损坏，进而造成轴承损坏的原因，我们专门制定了连铸辊系轴承检查加油记录表（见表1），严格按照此表进行轴承润滑检查。

备注：1、此表为日常辊系检查及手动加油记录表，每月检查一遍，真实记录轴承座的出油情况，检查人在检查确认完轴承座的润滑情况后签字。

2、加油时间填写具体日期。加油情况填写正常、时间较长、不出油，可具体描述现场情况。签字为检查加油人员。

3.3 针对轴承端盖或法兰松动导致轴承损坏的现象，我们对螺栓进行了防松处理，增加防松垫并将两条螺栓通过硬性连接的方式连接起来，避免了螺栓的松动，也保证了法兰对轴承的端盖功能正常。

4 结束语

邯钢CSP连铸夹送辊经过轴承失效原因分析与改进后，取得了明显的效果。据夹送辊更换记录统计，2015年夹送辊平均上机寿命约为6个月，2016年夹送辊平均上机寿命约为9个月，大大延长了夹送辊轴承的使用寿命，起到了降本增效的效果。

参考文献：

[1] 孙志礼，《机械设计》——沈阳： 东北大学出版社，2009.

（河钢集团邯钢分公司连铸连轧厂）