轧机轴承使用寿命提高的方法与实践

苏剑 黄立恒

摘要：轧机轴承在使用过程中会发生磨损、表面脱落等问题，这些问题直接影响着轴承的使用效果，也极大的降低了轴承的使用寿命，因而有必要采取有效的方法加以改进。在这种背景下，本文首先分析了轧机轴承使用寿命的影响因素与价值，进而从轴承的结构、轴承的密封性、轴承的修复、换辊周期的改变等方面着手，探讨了提高轧机轴承使用寿命的措施，最后对于改进的效果进行了简析，以求为轧机轴承的寿命延长工作提供必要的借鉴与参考。

关键词：轧机;轴承;使用寿命;提高;实践

1.轧机轴承使用寿命的影响因素与价值

轴承的使用寿命是指轴承在主机良好的工况条件下运转至轴承滚动表面出现金属疲劳剥落时的运行时间。轧机轴承的失效报废主要有以下三种：轴承元件的滚动接触表面出现严重的疲劳剥落，这是正常失效形式，与轧制产量有关;辊颈与轴承内环发生粘结而报废，属非正常失效，与轧制产量没有直接关系;轴承内部保持架、垫圈、挡边因过渡磨损而损坏。分析研究轧机轴承失效原因，以采取相应措施提高轧机轴承的使用寿命、最大程度地减少轧机轴承的消耗就显得十分重要并具有长远意义。

2.提高轧机轴承使用寿命的措施

2.1对于轴承的结构加以改进

轧机轴承容易出现支柱断裂的状况，这种状况出现时，使用厂与轴承的生产厂家应当进行积极的合作交流，对于支柱的制造材料进行必要的改进。材料的改进能够有效提升支架的焊接强度，进而延长其使用寿命。有必要对于滚子的直径大小进行扩大，从而确保能够满足径向与轴向两方面负荷的实际工作水平。除此之外，还需要在一定程度上减少保持架两端所使用的挡板的厚度，这可以在很大程度上降低保持架自身的重量水平，而这又进一步降低了经常反转对于销轴所带来的惯性冲击程度。

2.2对于轴承的密封性加以改进

传统的轴承密封而言，其具有两道密封设施，借助于迷宫密封的形式来获得节流的效果，这也最终实现了防止泄漏发生的目标。采用迷宫密封的方式有其值得肯定的地方，也具有不足之处。从优点方面来看，迷宫密封通常的间隙比较小，而越小的间隙也越能带来更好的密封效果。从不足方面来看，由于支撑密封装置的支承辊通常比较大，这使得迷宫密封会形成3毫米左右的间隙大小。在这种间隙的大小的情况下，如果轧机的冷却水具有很大的流量与流速，则这些冷却水就会比较容易穿过迷宫密封所设置的障碍。另外一种传统的密封装置是唇形密封。这种密封装置在安装及使用过程中，特别容易发生箍紧弹簧掉落的状况，再加上橡胶圈的老化现象，使得其间隙会超过各种密封件所形成的补偿范围大小，密封装置也就此失效。

从改进的方式来看，可以将钢板进行弯曲，形成半圆状的圆弧形状，对于轴承的端盖位置相应装置进行焊接处理。弧形钢板与轧机之间的轴向距离最好保持在5毫米左右，这种间隙能够很好的防止冷却水的进入数量。在轴承的肩环处对于焊接上挡水环装置。挡水环的使用可以将轴承使用过程中所渗漏进来的铁皮碎末与水等甩出，从而确保进入迷宫密封的水的数量很少。通常而言，唇形密封具有双层的特性，改进过程可以在这两层之间安装上石墨盘根，这能够较为彻底的防止油脂与水渗漏进来。

2.3轴承的修复

在轴承的设计中，其外圈与座空通常是应用比较松散的结合。在理论使用上，轧机在发生转动时，套圈可以发生较小的轴向移动，从而外圈的各个部分能够逐步且缓慢的发生轮换，而进入承载区域。然而，在实际应用中，轧机工作所产生的压力是比较大的，从而使得轴承座具有椭圆的形状，这种状况导致外圈很难发生轴向移动。另外，轴承应用过程中会拥有一定的径向间隙，这种间隙使得在下半周区域内，滚珠与套圈、外圈的滚到会发生一定程度上的弹性变形。与之相对，下半周的区域内，滚珠同样会与套圈、外圈的滚道中产生间隙，这种载荷状况会分布于下半周的各个位置。所有上述种种问题都会导致外圈在压力作用下产生疲劳，进而产生破坏。此时，如果有杂物进入，则润滑的油膜就很难产生，即使产生也很容易发生脱落现象。如果不能够得到很好的处理，则会带来滚珠或者轴承保持架的破坏。

针对上述状况的出现，应当进行有针对性的改进。如果是滚珠发生较为严重的磨损现象，则可以将轴承的外套加以修正，使得椭圆程度降低甚至消除。对于外套的内部也应当进行打磨，确保其具有较好的平整度，但打磨的厚度不应当超过1毫米。打磨并不会导致外套表面的硬度降低，配合滚珠直径的提高，外套与轧机内套之间也可以保持不变的径向间隙。针对外圈剥落较为严重的状况，首先需要对剥落面加以清洗，采用冷焊的工艺手法，对于剥落面进行补齐处理。在补齐之后，还需要继续对补齐部分进行整修与打磨，在考虑打磨程度的基础上，来确定出滚珠的直径大小。

2.4合理调整轧制力的分配

轧制过程中，单个轧机负荷过大，咬入和甩尾时都对轧机牌坊存在严重冲击，这种不均匀磨损将造成轴承的稳定性降低，甚至失稳。合理调整轧制力的分配，有助于减少单个机架轴承的冲击与磨损，减少轴承的失效。

3.改进的效果

采取上述改进措施后，轧机轴承的使用状况能够得到明显改善。在实践应用中，效果的改善基本包括如下几个部分：轴承的使用寿命可提高近1倍，能够缓解生产压力，降低轴承消耗费用;修复后轴承的精度不会受到影响，不会出现因轴承质量问题影响生产的情况，而修复费用通常也不到新轴承的一半，可以降低生产成本。

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