粗轧烧轴承的原因分析及解决措施

梁建军　陈兴国

（柞水同兴轧钢有限公司，商洛 726000）

粗轧烧轴承的原因分析及解决措施

梁建军陈兴国

（柞水同兴轧钢有限公司，商洛 726000）

针对柞水同兴轧钢粗轧系统烧轴承的故障频繁，对粗轧的轴承系统进行分析，主要是针对轧钢轧辊轴承部分的设计方案进行对比。轧钢轧辊轴承的设计是以科学经济、长寿命、使用简单、维修方便为原则，同时考虑使用环境进行设计的，以达到满足生产要求，经济实用的目的。本设计具有一定的参考性、可行性，突出了冶金行业的特点。

轧辊轴承 故障原因 解决措施

前言

生产中，柞水同兴轧钢有限公司的棒线粗轧轧辊频繁出现烧轴承的故障，破坏了轧钢的节奏。粗轧换辊费时费力，也减少了轧辊寿命，增加了企业费用，严重影响轧钢生产。通过对轴辊烧轴承的规律进行认真细致分析后，对定位轴承进行了相应改进，从而很好地解决这个问题，且效果良好。

1　故障分析

对轧辊烧轴承的每一次故障进行统计，并对每次烧轴承的现场情况进行察看、拍照留档，经过由浅及深、逐项排除地分析后，以期查找出烧轴承的主要原因。

首先，怀疑是轧辊缺油靠造成事故。但是，对轧辊加油记录进行查对，加大加油频次，未能避免事故的再次发生。于是，排除缺油原因造成的故障。

其次，可能是工人在轧辊装配上出现问题导致故障发生。但是，通过对轧辊烧轴承的怀况进行分析，发现一般出现在轧辊上线生产后5～10天之间。然而，如果是轴承装配原因引起的烧轴承事故，一般应在轧辊上线后短时间内由于装配原因引起的摩擦很快就会导致烧轴承事故，所以排除装配原因。

再次，怀疑是轧钢时过载，轧低温钢造成事故。但是，对出现事故时的粗轧电流进行查看，发现正常电流范围，调阅监控视频和加热炉记录进行查证，没有过低温钢，于是排除过载原因。

最后，通过对烧轴承的情况进行检查分析后，确认每次事故都是定位轴承先损坏，然后引起烧轴承故障。定位轴承损坏后及时停轧的，主轴承损坏较轻。在对个别正常生产换下的粗轧轴承进行检查时，也发现定位轴承（61936）外圈纵向破裂。于是，综合以上原因认为造成事故的主要原因是：定位轴承承受轴向力超过了轴承的极限，并受到了径向冲击载荷，从而造成定位轴承散架或外圈破裂，引起烧轴承事故，即轧辊轴承辊系设计不合理。

2　解决措施

原设计方案的结构如图1所示。轧机两端使用的轧辊轴承为FC3652168（额定载荷：动态，990kN；静态，2300kN；极限转速：1700转/分），以操作端为固定端，使用的轴承型号为4086734（额定载荷：Cr=198kN；Cor=296kN），并作为轧辊轴承的定位轴承。该轴承可承受径向、轴向或径向轴向联合负荷。轴承的接触角越大，所能承受的轴向力越大。该类型轴承与四列圆柱滚子轴承配套套使用，装在轧机的固定端，限制轧辊的双向窜动；以传动端为浮动端，使用的定位轴承为61936（额定载荷：动态，80kN；静态，110kN；极限转速：1885转/分）。在实际应用中，轧辊经常出现烧轴承的情况，主要集中在固定端，也有浮动端定位轴承为61936破裂引起的烧轴承故障。根据轧辊轴承的损坏情况进行分析，认为故障发生的主要原因是：定位轴承4086734所能承受的轴向力太小。运转过程中，轧辊轧制时，在轴向径向力的反复作用下，引起定位轴承先损坏，使轧辊轴承无法定位，导致轧辊轴承损坏。在此情况下，决定对轧辊的定位轴承进行重新选型和设计。

图1　原设计方案的结构

方案一：

选用推力轴承作为固定端定位轴承，结构见图2。

选用的轴承型号为双向推力圆锥滚子轴承829228（额定载荷：动态，580kN；静态，2900kN），其余轴承不变。增大轴承承受轴向力的能力，该轴承能承受双向轴向载荷，与四列圆柱滚子轴承配套使用装在轧机的固定端，以限制轧辊的双向窜动，轴向承载能力高，耐冲击，适于较大轴向力的工况场合。

图2　推力轴承作为固定端定位轴承的结构示意图

方案二：

浮动端使用的定位轴承为61936。在轧辊轴承辊系中，该轴承与四列轴承配套作为辅助轴承，多用在轧机的传动端，决定轴承座相对于轧辊的位置，以确保动静迷宫轴向准确互不干涉。该轴承承受的径向力能力小，不应承受轧钢过程中的径向力。轧钢时的巨大径向轧制力应由四列轧辊轴套承受，所以在轴承外径与轴承座之间应保留间隙，避免轧钢时径向力传动到该轴承（见图3）。在定位轴承61936与轴承座之间留了0.5的间隙，以确保该轴承不受径向负荷。

图3　方案二的结构示意图

3　总结

通过这一系列改造，彻底解决了粗轧烧轴承的故障，轧钢的产量上了一个新台阶，且由于定位轴承承受的轴向载荷大幅增加，延长了定位轴承的使用寿命。虽然单一轴承的价格提高，但由于更换次数大大降低，反而进一步降低了轴承消耗，取得了良好的经济效益，也减少了轴承更换时的人工劳动。

[1]潘慧勤.轧钢车间机械设备[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2]刘宝衍.轧钢机械设备[M].北京：冶金工业出版社，1984.

[3]邱宣怀.机械设计[M].北京：高等教育出版社，1997.

[4]蒋维星.轧钢机械设备[M].北京：冶金工业出版社，1981.

[5]周开勤.机械零件手册[M].北京：高等教育出版社，1994.

Reason Analysis and Solving Measures of Burning Bearing Roughing

LIANG Jianjun,CHEN Xingguo
(Zhashui Tongxing steel rolling Co. Ltd, Shangluo 726000)

Zhashui Tongxing rolling roughing system for burning bearing fault frequently, of rolling bearing system are analyzed, is mainly for steel rolling roll bearing part of the design to carry on the contrast. Rolling bearing for roll design is in economic science, long s ervice life, us e s imple, convenient maintenance principle, taking into account the use of the environment under the premise of design, so as to meet the requirements of production, economic and practical purpose. The design has a certain reference, feasibility, highlighting the characteristics of the metallurgical industry.

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