十八辊铜箔轧机背衬轴承的维护方法

2021-04-19常保平薛方忠

有色金属加工 2021年2期

刘炜 , 常保平 , 薛方忠

(1.山东天和铜箔有限公司，山东菏泽 274040；菏泽广源铜带有限公司，山东菏泽 274040)

压延铜箔主要用于制造挠性印制电路板(FPC)、锂离子电池负极集流体等高端电子产品，广泛应用于航天航空、国防军工、工控医疗设备、手机、5G通信、新能源汽车、高端消费类电子等领域，是新一代电子信息产业和新能源行业无法替代的核心基础材料。压延铜箔以铜带坯为母材，经过预精轧轧制、热处理、成品轧制、脱脂清洗、表面功能化处理等生产工序，最薄厚度可达6μm，最大宽度650mm，具有高强度、高延展性、低粗糙度、低温软化等特性，且可通过微合金化以增强其某一特性，代表了铜加工技术的尖端水平。

压延铜箔生产流程中，铜箔轧制是其中关键的核心技术之一，轧机辊系的维护，是轧制最基础的保障，对铜箔品质及生产效率具有至关重要的影响。

1 十八辊轧机辊系

目前，国内压延铜箔生产设备主要的区别在于铜箔轧制工序，主要分为日本IHI公司的X型轧机和意大利的十八辊轧机。十八辊轧机因为辊系复杂(图1)，维护难度大，且对操作人员的维护能力有很高要求，尤其是工作辊两侧的侧支承辊和背衬轴承，与中间辊和工作辊集成在一个辊箱(图2)里，装配比较繁琐，要求精细，生产过程中如果维护不到位，极易造成产品缺陷。

2 背衬轴承在使用中出现的问题

十八辊轧机轴承采用的是双列滚针轴承，在铜箔600m/min高速轧制时，轴承转速达到3550r/min，轴承的工况极为恶劣，装配不当易出现轴承表面烧伤、划伤，滚针断裂、磨损、滚针保持架断裂等问题。

图1 辊系示意图

图2 辊箱示意图

3 背衬轴承的装配要求

十八辊轧机共计8根背衬轴承辊，每组9个轴承，共计72个轴承，该轴承没有内圈，装配在8根经过表面淬火的芯轴上。

(1)轴承在安装之前应进行肉厚检测对轴承逐一检测分类，按照上机要求在同一轴上的背衬轴承肉厚偏差h<0.005mm，将其分成8组，尤其在使用一段时间后，背衬轴承的滚针和外圈都会有一定程度的磨损。所以定期对轴承的肉厚进行检测非常必要。

(2)背衬轴承的芯轴在使用一段时间后，受力面也会产生一些磨损，应在装配时变换芯轴的受力面，能够延长芯轴的使用时间。

(3)长期在中部使用的背衬轴承在使用一段时间后，承受的载荷与两侧的轴承不一样，滚针磨损也会严重一些，可以定期与两侧的轴承交换位置，延长轴承的使用寿命。

(4)定期清理芯轴上的喷油孔，避免杂物堵塞，保证轴承能有充足的润滑油供给，一般情况下可以用压缩空气从芯轴一端的油孔吹扫，观察出油孔的气压和气量，必要时用探针清理。

(5)轴承安装完毕后，可用侧支承辊进行压靠实验，转动侧支承辊，背衬轴承超过半数随动方可。

4 背衬轴承的修磨

使用过程中，轴承表面会产生很多缺陷，如划伤、印痕，表面粗糙度难以达到使用要求，需要对其表面进行修磨。修磨的方式主要有无心磨床修磨和外圆磨床修磨两种。无心磨床修磨方便，只需将轴承外圈和滚针拆卸好，并做记录防止混乱，但要达到好的磨削效果，对无心磨床的要求非常高，一般的无心磨床难以达到0.002mm圆柱度的要求。外圆磨床磨削也需要对轴承进行拆卸，根据轴承外圈内孔的尺寸进行测量分组，并根据内孔尺寸的公差范围配做相应的芯轴，使其配合公差<0.005mm，然后上机磨削。这两种磨削方式能够保证轴承的精度符合以下要求，圆度<0.002mm，圆柱度<0.002mm，外径差<0.005mm，粗糙度Ra<0.4μm。

轴承经过多次修磨后，边部倒角会消失，为防止在使用中出现边部应力集中的现象，必须重新修磨，特别是倒角和圆柱面的过渡区，可以用800目的砂纸打磨平滑。轴承修磨量和使用工况有很大关系，经研究，可以根据运行时间按照图3修磨。轴承修磨后，用快测千分尺进行检测，方便快速，根据外径差异分组涂油，并用防锈纸进行包装，在修磨数量上可以富余少数轴承作为备件，以便在轴承使用中个别出现问题的时候可以迅速更换。