山東某鋼廠熱軋帶鋼四輥軋機(jī)軸承損壞的主要原因是它們在工作中所受的徑向及軸向載荷過大造成。工作輥與支承輥軸線的不平行引起其接觸面的軸向相對滑動 , 由此產(chǎn)生較大的軸向滑動摩擦力，軋件在軋制過程中偏離軋制中心線，造成各列軸承徑向載荷不均勻，往往會發(fā)生某一列軸承徑向載荷超載，從而導(dǎo)致整列軸承損壞。因此要研究四輥軋機(jī)軸承的受力分析、軋機(jī)機(jī)架的穩(wěn)定性等方面，對軸承進(jìn)行改型、機(jī)架進(jìn)行修復(fù)提高設(shè)備精度，來提高軋機(jī)軸承壽命，減少異常損壞。  

某鋼帶鋼廠精軋四輥軋機(jī)共6架，每臺軋機(jī)工作輥軸承采用2097938四列圓錐滾子軸承，支承輥軸承采用 6890250 四列短圓柱軸承和1060深溝球止推軸承組合。持續(xù)對生產(chǎn)現(xiàn)場軋制規(guī)格及鋼種以及機(jī)械、液壓系統(tǒng)傳動穩(wěn)定性跟蹤，持續(xù)對軋輥軸承壽命跟蹤統(tǒng)計(jì)分析，持續(xù)對每一支燒損的軸承進(jìn)行解體檢查分析，發(fā)現(xiàn)工作輥2097938 軸承損壞主要發(fā)生在靠近軋機(jī)操作側(cè)軋輥輥徑側(cè)的這一列軸承先損壞造成整列軸承損壞，支承輥6890250 軸承主要是四列短圓柱軸承外圈及滾動體碎裂。
 

1 軋輥軸承損壞原因分析

1.1 工作輥 2097938 軸承損壞原因分析

持續(xù)對每一支燒損的軸承進(jìn)行解體檢查分析 , 結(jié)合燒損軸承壽命跟蹤統(tǒng)計(jì)以及軋制的鋼種及規(guī)格，以及軋機(jī)設(shè)備、液壓系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性分析，發(fā)現(xiàn)工作輥2097938軸承燒損的主要發(fā)生在是軋機(jī)操作側(cè)固定端某一列軸承 , 而傳動側(cè)自由端軸承燒損很少發(fā)生，而且從燒損現(xiàn)象上看軸承潤滑良好，但是軸承外圈和保持架斷裂，部分損壞的軸承滾動體斷裂。圖 1 所示為四輥軋機(jī)工作輥與支承輥的受力分析簡圖 , 從受力情況分析來看，帶鋼產(chǎn)品在軋制過程中 , 軋件的變形抗力主要是通過工作輥向支承輥傳遞 , 軋制軸向力主要是軋件與工作輥間之間的摩擦力向工作輥傳遞。也就是說工作輥 2097938 軸承在軋制過程中受到軋制軸向力較多，而支承輥6890250軸承在軋制過程中受到軋制徑向力較多。

從現(xiàn)場損壞的軸承解體后檢查分析與理論分析一致，當(dāng)生產(chǎn)的帶鋼軋制力大且此時(shí)機(jī)架系統(tǒng)穩(wěn)定性差時(shí)，軋制軸向力就會對工作輥固定端軸承影響很大，會造成工作輥軸承損壞，由此可以得出工作輥軸承損壞主要是受到較大軸向力所致。當(dāng)然任何四輥軋機(jī)在軋制過程中都會產(chǎn)生軋制軸向力，某鋼帶鋼廠軋機(jī)機(jī)架投產(chǎn)以來使用年限較長，機(jī)架工作輥窗口與支承輥窗口形位公差偏差較大，機(jī)架窗口中心與軋輥軸線不平行度較大，存在較大的交叉角，在軋制過程圖1 中必然會產(chǎn)生較大的軸向力。

另外還有其他的一些原因造成工作輥軸承損壞，比如軋件在軋制過程中偏離軋制中心線，也會造成工作輥軸承各列軸承承受的載荷偏載，造成軸承某一列先過載損壞，從而導(dǎo)致整個(gè)軸承損壞；又比如軋輥裝配過程中工作輥軸承四列圓錐滾子與軸承外圈游隙調(diào)整不當(dāng)也會造成軸承偏載損壞。

1.2 支承輥輥軸承損壞原因分析

如前面的軋輥受力分析可知，支承輥主要承受軋制時(shí)的徑向力，由于某鋼帶鋼廠機(jī)架牌坊尺寸受限，支承輥軸承選型為6890250四列短圓柱軸承，軸承損壞現(xiàn)象基本上為滾動體碎裂及軸承外圈跑道駁落。從損壞現(xiàn)象上可以分析得出支承輥軸承損壞的原因只要為過載疲勞損壞。

2 減少軋輥軸承損壞改進(jìn)措施

軋輥在裝入機(jī)架內(nèi)后，由于機(jī)架窗口形位公差控制不當(dāng)、工作輥及支承輥軸承座磨損、軋輥磨削精度低、軋機(jī)底板里外側(cè)偏差大，軋制中心線偏移過大，里外側(cè)軋輥輥縫調(diào)整不一致，這些均會造成軋輥軸線空間交叉。如下圖所示。

軋輥存在空間交叉較大時(shí)對工作輥軸承軸向力產(chǎn)生尤為明顯，同時(shí)對支撐輥軸承徑向力偏載影響也較大，對工作輥軸承和支撐輥軸承損壞均有差距。

針對某鋼帶鋼廠現(xiàn)狀，為減少四輥軋機(jī)軸承異常損壞，需采取以下改進(jìn)措施 :

（1）從提高機(jī)架穩(wěn)定性入手：一方面日常檢修時(shí)安排專人對6臺機(jī)架有計(jì)劃性的檢測機(jī)架牌坊窗口尺寸，發(fā)現(xiàn)窗口尺寸偏差在0.8mm以上的，須更換軋機(jī)襯板來控制窗口尺寸，年修時(shí)對軋機(jī)機(jī)架牌坊進(jìn)行大修提高機(jī)架精度；另一方面對工作輥平衡缸及上支承輥平衡缸進(jìn)行檢查減少跑冒滴漏和內(nèi)泄；以及對軋機(jī)里外側(cè)底板標(biāo)高進(jìn)行檢查，標(biāo)高差控制在0.5mm內(nèi)。

（2）從提高軸承座精度和軋輥裝配質(zhì)量入手：每6個(gè)月對所有軋輥軸承座外部尺寸、對稱度及內(nèi)孔尺寸、橢圓度進(jìn)行檢測，超過圖紙公差范圍的軸承座進(jìn)行修復(fù)或報(bào)廢更新；對每支軋輥裝配按規(guī)范裝配并進(jìn)行標(biāo)識記錄統(tǒng)計(jì)，便于追溯查找原因。

（3）提高軋輥車磨削精度，軋輥圓度及橢圓度控制在0.03mm內(nèi)。

（4）提高生產(chǎn)操作水平：一方面控制粗軋進(jìn)入四輥軋機(jī)來料尺寸，減少軋件對軋輥的沖擊力；一方面提高四輥軋機(jī)軋制中心線對中、兩側(cè)壓下量均衡，各機(jī)架壓下量均衡分配，有效控制軋件軋制力均衡。

（5）對軋輥軸承進(jìn)行改進(jìn)：將工作輥2097938軸承滾動體及軸承內(nèi)外圈厚度進(jìn)行重新分配，提高承受軸向力能力；將支承輥6890250軸承改型為6890260，同時(shí)對支承輥軸承材質(zhì)GCr15改進(jìn)為滲碳鋼材料。

3 結(jié)束語

通過對上述改進(jìn)措施落實(shí)、跟蹤使用效果，發(fā)現(xiàn)軋機(jī)軸承在線燒損率由原來的5.7 支/萬噸降低到3.5 支/萬噸，下降幅度達(dá)到38%。