四輥450軋機軸承損壞問題的探討
2024-12-03
佟錦春
（青島科技大學）
摘 要：軋鋼過程中軋輥軸向力的產生造成軋輥推力軸承損壞，軋輥的竄動是軸向力產生的主要原因，防止軋輥過鋼時竄動，消除軸向力是解決軸承損壞問題的關鍵。
關鍵詞：軋輥軸承；軸向力；竄動
泰山鋼鐵有限公司窄帶鋼生產線建成已幾年，該生產線精軋機組由2架立輥軋機和6架平輥軋機組成。其中，6架平輥軋機中3架為短應力兩輥450軋機，3架為四輥450軋機。隨著產量的不斷增加， 四輥450軋機工作輥在線燒軸承的現象越來越多，主要原因是軋輥軸向竄動使操作側推力軸承受力過大而造成的（軋輥過鋼時，工作輥向操作側竄動，支撐輥向傳動側竄動，竄動量為5~6mm）。在線燒軸承不僅影響產量，而且增加成本，因此，減少在線燒軸承的次數成了亟待解決的問題。
1 軋輥軸向竄動現象分析
軋輥軸向竄動是造成四輥450軋機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荷。推力軸承的損壞又會引起了四列圓柱軸承的損壞。正常狀態下，通過受力分析可以找出軸向力的產生原因，軋輥系統裝配情況見圖1（以四個軋輥中的工作輥及上支撐輥為研究對象）。圖2為當過鋼時軋輥系統的受力情況。根據受力平衡的原理，正常工作時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。過鋼時出現軋輥軸向竄動現象，說明軋輥受到了軸向力的作用。根據竄動方向表明工作輥受到向操作側的軸向力，同時支撐輥受到向傳動側的軸向力。工作時輥系轉動方向見下頁圖3（以四個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。
根據工作輥、支撐輥的運轉方向分析，過鋼時會出現圖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，支撐輥就會出現圖中所示的偏差；圖4-2表明如果支撐輥軸線與軋制中心線垂直，工作輥就會出現圖中所示的偏差。這兩種情況都表明軸線在水平面上的投影出現了交叉現象或是軸線的延長線出現了交叉，使工作輥與支撐輥之間產生巨大的軸向力。
2 軸向力產生的原因及防范措施
軋輥軸向力的產生是由軋輥軸線出現交叉引起的，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，發現設備經過兩年多的運行襯板發生磨損，軋機牌坊上襯板間距離比圖紙設計大1~2 mm，軸承座兩側襯板間距離比圖紙設計尺寸小0.5~2 mm。由于襯板的磨損使軋輥傳動側軸承座兩側、操作側軸承座兩側與軋機牌坊襯板之間的間隙變大。間隙變大使得過鋼時軋輥在機架內晃動，造成工作輥與支撐輥軸線不平行，從而產生軸向力，造成軸承的損壞。其次，萬向節的跳動也是造成軋輥竄動的原因之一。
針對分析的原因，決定先將軋輥軸承座兩側的銅襯板換成新襯板，更換軋機牌坊上的襯板，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，制作專用測量間隙的工具，定期測量。調整軋機萬向節的托架，使其能夠起到保證萬向節平穩運行的作用。再要控制好軋制節奏和精軋的料型，使其符合工藝要求。
3 結語
通過采取措施，基本消除了軸向力，軋輥向竄動的現象被遏制，四輥450軋機的軸承損壞次數大幅減少。尤其是工作輥的推力軸承損壞次數下降。這不僅提高了產量，而且降低了成本。
來源： 《山西冶金》2009年第2期
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