轧机工作辊轴承优化与改进

李杰

摘 要：为降低轧机工作辊轴承在机烧损，现将工作辊轴承进行优化改进，以提高轴承使用寿命、降低生产成本。

关键词：轴承;烧损;使用寿命

前言   莱钢620mm热轧窄带是全国第一条全连续式热轧窄带钢生产线，控制轧机轴承的在机研烧、提高轧机轴承使用寿命是带钢车间长抓不懈的工作重点，几年来，车间针对造成轧机轴承研烧的诸多环节进行了卓有成效的排查消缺工作，如机架窗口的系列调控优化、集中在线润滑系统的设计应用、轴承感应加热器、轴承清洗机的引进投入、装配环境的整顿、装配标准的完善等，轧机轴承研烧呈明显下降趋势，但随着轧制产品的拓宽拓展、轧制工艺的调整及新设施的使用，轧机轴承损坏重呈上扬趋势。统计数据显示2014年1、2、5月份轴承在机研烧较为集中，因此，决定将工作目标集中在工作辊轴承性能的提升上，以解决制约生产的瓶颈。目前工作辊轴承存在的主要弊端是：工作辊定位轴承372038易损，表现承载不足。

1.工作辊轴承优化改进的技术条件

通过对设备现状的认真分析和论证，随着带钢市场的扩展，新产品的开发、轧制工艺的优化调整，轧制带材的高负荷，工作辊定位轴承372038在机研烧又呈明显趋势，究其原因，暴露出372038轴承承载不足的一面。进行工作辊轴承改造主要技术性能及参数的确定：轴承372038参数：Cr=795KN，Cor=1650KN，B=109mm ，基本外形尺寸公差、形位公差及游隙符合现行标准 。

2.工作辊轴承的优化与改进的主要内容

工作辊工作侧定位轴承372038（非标）自取代原设计轴承138以来已运行十年有余，由于工作环境的特殊性，一直是轧机轴承在机研烧的主要对象，也是多年来我们进行轴承研烧攻关的主要课题。除却有关轴承清洗、润滑、密封、装配、平衡、牌坊等相关因素的积极优化改造外，我们于2010年11月还针对372038轴承本身的结构参数进行了最大空间地优化：内圈壁厚由13.5mm改为15.5mm，滚动体数量由28个改为32个，提高了其承载能力，也取得了一定效果。但随着进入2014年，372038轴承在机研烧又呈明显趋势，尤其1、2、5月份在F6机架上出现研磨烧损高发期：1月份： 4套，其中F6占3套;2月份：8套，其中F6占6套; 5月份： 5套，其中F6占4套，究其原因，除某些隐性弊端外，更暴露出372038轴承性能在高速重载的F6机架上存在着一定的缺陷，因此我们决心就如何提高372038轴承承载能力做深层研究探讨：工作辊辊系原设计中，轴承组合672738与372038内外圈之间各有一个δ=9mm的间隔环，如图：

经过分析研究，决定取消该组合环（查阅相关尺寸计算核实该组合环的取消不会造成两轴承之间的相互干扰），将9mm尺寸转嫁在372038轴承上，进行非标轴承372038的继续非标升级优化改造：轴承宽度尺寸由100mm改为109mm，轴承内外圈、保持架、滚动体、外隔圈各做相应的设计尺寸扩展，各基本外形尺寸公差、形位公差及游隙等符合轴承现行标准，根据轴承载荷计算公式Cor=fo*44（1-Dwe*Cosα/Dpw）*I*Lwe*Dwe*Z*Cosα， Cr=bm*fc*fo*（I*Lwe*Cosα）7/9*Z3/4*Dwe29/27算得：轴承额定载荷由原Cr=701KN;Cor=1490KN增加为Cr=795KN;Cor=1650KN，计算Cor增加量=（Cor新-Cor旧）/Cor旧=（1650-1490）/1490=10.7%，Cr增加量=（Cr新-Cr旧）/Cr旧=（795-701）/701=13.4%，轴承载荷能力明显提高。

新型的372038轴承于6月起进行了逐批投入使用，通过半年的运行证明其平均使用寿命延长了25%，敏感的F6机架也未见明显异常，同时由于工作辊辊系尺寸链组成环的减少，减少了装配尺寸误差，降低了备件消耗，提高了装配质量，提高了工作效率，避免了由于遗装间隔环而造成的轴承烧损故障，其节时增产、降本增效、非标升级优化效果显著。

3.效果评价

自620mm热轧带钢工作辊轴承的优化与改进以来，轴承使用寿命明显提高，由此引起的轴承在机研烧明显降低，备件成本得到了有效控制，保证了设备的稳定运行，真正解决了生产中的实际问题，经济效益和社会效益可观。