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(chǎn)生造成軋輥推力軸承損壞，軋輥的竄動是軸向力產(chǎn)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(chǎn)線建成已幾年，該生產(chǎn)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(chǎn)量的不斷增加， 四輥450軋機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使操作側(cè)推力軸承受力過大而造成的（軋輥過鋼時，工作輥向操作側(cè)竄動，支撐輥向傳動側(cè)竄動，竄動量為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 軋輥軸向竄動現(xiàn)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(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(tǒng)的受力情況。根據(jù)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(xiàn)軋輥軸向竄動現(xiàn)象，說明軋輥受到了軸向力的作用。根據(jù)竄動方向表明工作輥受到向操作側(cè)的軸向力，同時支撐輥受到向傳動側(cè)的軸向力。工作時輥系轉(zhuǎn)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(jù)工作輥、支撐輥的運轉(zhuǎn)方向分析，過鋼時會出現(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)設備經(jīng)過兩年多的運行襯板發(fā)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(cè)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(cè)軸承座兩側(cè)、操作側(cè)軸承座兩側(cè)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(nèi)晃動，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(cè)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(diào)整軋機萬向節(jié)的托架，使其能夠起到保證萬向節(jié)平穩(wěn)運行的作用。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，軋輥向竄動的現(xiàn)象被遏制，四輥450軋機的軸承損壞次數(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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