四輥450軋機(jī)軸承損壞問題的探討
2024-12-03
佟錦春
（青島科技大學(xué)）
摘 要：軋鋼過程中軋輥軸向力的產(chǎn)生造成軋輥推力軸承損壞，軋輥的竄動(dòng)是軸向力產(chǎn)生的主要原因，防止軋輥過鋼時(shí)竄動(dòng)，消除軸向力是解決軸承損壞問題的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞：軋輥軸承；軸向力；竄動(dòng)
泰山鋼鐵有限公司窄帶鋼生產(chǎn)線建成已幾年，該生產(chǎn)線精軋機(jī)組由2架立輥軋機(jī)和6架平輥軋機(jī)組成。其中，6架平輥軋機(jī)中3架為短應(yīng)力兩輥450軋機(jī)，3架為四輥450軋機(jī)。隨著產(chǎn)量的不斷增加， 四輥450軋機(jī)工作輥在線燒軸承的現(xiàn)象越來越多，主要原因是軋輥軸向竄動(dòng)使操作側(cè)推力軸承受力過大而造成的（軋輥過鋼時(shí)，工作輥向操作側(cè)竄動(dòng)，支撐輥向傳動(dòng)側(cè)竄動(dòng)，竄動(dòng)量為5~6mm）。在線燒軸承不僅影響產(chǎn)量，而且增加成本，因此，減少在線燒軸承的次數(shù)成了亟待解決的問題。
1 軋輥軸向竄動(dòng)現(xiàn)象分析
軋輥軸向竄動(dòng)是造成四輥450軋機(jī)工作輥推力軸承損壞的主要原因，因推力軸承承受的軸向力已超出了本身的額定負(fù)荷。推力軸承的損壞又會(huì)引起了四列圓柱軸承的損壞。正常狀態(tài)下，通過受力分析可以找出軸向力的產(chǎn)生原因，軋輥系統(tǒng)裝配情況見圖1（以四個(gè)軋輥中的工作輥及上支撐輥為研究對象）。圖2為當(dāng)過鋼時(shí)軋輥系統(tǒng)的受力情況。根據(jù)受力平衡的原理，正常工作時(shí)工作輥與支撐輥所受的合力為零，它們的軸線是平行的。工作輥：∑Fx=F1-N1=0，∑Fy=P1-P1′=0；支撐輥：∑Fx=N2-F2=0，∑Fy=P2-P2′=0。過鋼時(shí)出現(xiàn)軋輥軸向竄動(dòng)現(xiàn)象，說明軋輥受到了軸向力的作用。根據(jù)竄動(dòng)方向表明工作輥受到向操作側(cè)的軸向力，同時(shí)支撐輥受到向傳動(dòng)側(cè)的軸向力。工作時(shí)輥系轉(zhuǎn)動(dòng)方向見下頁圖3（以四個(gè)軋輥中的上工作輥及上支撐輥為研究對象），工作輥與支撐輥受軸向力見下頁圖4。
根據(jù)工作輥、支撐輥的運(yùn)轉(zhuǎn)方向分析，過鋼時(shí)會(huì)出現(xiàn)圖4-1，4-2所示的兩種可能，圖4-1表明如果工作輥軸線與軋制中心線垂直，支撐輥就會(huì)出現(xiàn)圖中所示的偏差；圖4-2表明如果支撐輥軸線與軋制中心線垂直，工作輥就會(huì)出現(xiàn)圖中所示的偏差。這兩種情況都表明軸線在水平面上的投影出現(xiàn)了交叉現(xiàn)象或是軸線的延長線出現(xiàn)了交叉，使工作輥與支撐輥之間產(chǎn)生巨大的軸向力。
2 軸向力產(chǎn)生的原因及防范措施
軋輥軸向力的產(chǎn)生是由軋輥軸線出現(xiàn)交叉引起的，而造成軸線交叉的主要原因是軋輥軸承座與軋機(jī)牌坊襯板之間的間隙變大引起的。通過對牌坊襯板之間距離及軸承座襯板之間距離的測量，發(fā)現(xiàn)設(shè)備經(jīng)過兩年多的運(yùn)行襯板發(fā)生磨損，軋機(jī)牌坊上襯板間距離比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)大1~2 mm，軸承座兩側(cè)襯板間距離比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸小0.5~2 mm。由于襯板的磨損使軋輥傳動(dòng)側(cè)軸承座兩側(cè)、操作側(cè)軸承座兩側(cè)與軋機(jī)牌坊襯板之間的間隙變大。間隙變大使得過鋼時(shí)軋輥在機(jī)架內(nèi)晃動(dòng)，造成工作輥與支撐輥軸線不平行，從而產(chǎn)生軸向力，造成軸承的損壞。其次，萬向節(jié)的跳動(dòng)也是造成軋輥竄動(dòng)的原因之一。
針對分析的原因，決定先將軋輥軸承座兩側(cè)的銅襯板換成新襯板，更換軋機(jī)牌坊上的襯板，使它們之間的間隙符合圖紙要求，保證間隙控制在 0.6~0.8 mm之間。同時(shí)，制作專用測量間隙的工具，定期測量。調(diào)整軋機(jī)萬向節(jié)的托架，使其能夠起到保證萬向節(jié)平穩(wěn)運(yùn)行的作用。再要控制好軋制節(jié)奏和精軋的料型，使其符合工藝要求。
3 結(jié)語
通過采取措施，基本消除了軸向力，軋輥向竄動(dòng)的現(xiàn)象被遏制，四輥450軋機(jī)的軸承損壞次數(shù)大幅減少。尤其是工作輥的推力軸承損壞次數(shù)下降。這不僅提高了產(chǎn)量，而且降低了成本。
來源： 《山西冶金》2009年第2期
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