浅析带钢轧辊轴承故障及技术改进

师友荣

（陕西龙门钢铁有限责任公司）

1、前言

陕钢集团龙钢公司轧钢厂精品板带生产线年生产能力150万吨，主轧线轧机配置为14架平轧机组、5架立轧机组。其中φ780*800两辊轧机7架，φ410*780四辊轧机7架，φ800*300立式轧机3架，φ500*240立式轧机2架，为全连轧生产线。自2018年投产以来，轧机辊系轴承烧轴承事故较为普遍，经过统计，月Z高烧轴承20次，Z少为3次，平均约为10次，尤其是日产达到5000吨以上时，烧轴承事故急剧增加，严重影响正常轧制节奏。

2、故障分析和改进措施效果

根据对烧轴承事故统计分析，主要有四列轴承烧毁、工作辊定位轴承烧毁，工作辊深沟球轴承散架、支撑辊四列轴承保持架损坏等几种事故类型。事故原因有：轴承润滑、设备缺陷、轴承质量、装配原因、轧制工艺过程控制等。

2.1、轴承润滑

轴承润滑不足是造成烧轴承事故的主要原因，约占轧机烧轴承事故的60%。轴承润滑不足主要有以下几个方面原因：

2.1.1、 润滑油不足：龙钢带钢生产线轧辊轴承润滑为智能油气润滑，油气润滑的特点为油品为一次性使用，润滑油量过大，油品消耗大，成本增加，同时环保污染风险大；油量少又会造成润滑油不足，发生事故。该条生产线满负荷生产时，油气润滑油Z多月消耗34桶（200L），Z少17桶（200L），差距非常大，经过近半年测试，油耗控制在22桶较为合适。

2.1.2、辊系密封不好：轧机辊系密封是否完好是油气润滑正常运行的核心环节，很多生产线忽视密封管理是造成烧轴承事故频发的一个突出原因，只有在密封作用良好情况下，轴承座内腔相对于外部空间才能保持正压状态，轴承润滑油不会大量流失，轧辊冷却水、灰尘不会进入轴承座内腔。轴承座密封失效原因主要有以下几点：a  密封设计不合理：如定位轴承座与四列轴承座本体密封为橡胶绳，在使用过程中密封不严，辊系密封与轧辊密封环过盈量过小或无过盈量，起不到密封作用，改橡胶绳为O型圈，辊系密封与迷宫环过盈量为3~5mm,问题得到解决。 b 密封接触表面粗糙度差，轧辊动迷宫在加工或使用过程中，密封面表面粗糙度差，致使密封在轧机运行过程中快速磨损失效。我们改造后迷宫和轧辊为整体制造，密封面磨削后表面粗糙度为Ra1.6,使用效果良好，同时减轻员工劳动强度。

2.1.3、密封老化未及时更换，密封在使用一定时间后会硬化磨损，起不到密封作用，所以定期（一年左右）更换密封，平时勤检查，发现问题及时更换就能很好解决问题。主要采取以下几方面措施，a、修改密封结构形式，重新修订过盈量。定期更换密封，随时检查，发现问题及时更换。b、对所有密封接触表面进行抛光处理，同时加强密封接触面的检查。c、进油孔分布不合理，油路不畅通。每个轴承座油一个主油孔，内置分配器，出现故障不易发现，往往在烧轴承事故后才能发现，很难做到早发现早处理，改为外置分配器的效果很好。定位轴承内隔环分油孔设计为φ4*4孔，易堵塞，造成定位轴承缺油，改为φ10*8孔，解决定位润滑不足问题。

2.2设备缺陷

设备影响到轧机烧轴承是该生产线第二大因素。

2.2.1、传动轴超长。带钢生产线传动轴不同于棒线材生产线，传动轴只在鼓齿位置有的轴向伸缩功能，如果总处在伸的状态，会引起定位异常受力烧毁，在每次换辊后确认传动轴鼓齿处在缩后位置，磨损严重传动轴及时更换。

2.2.2、传动轴晃动大。主要原因是鼓齿磨损严重，可造成传动端深沟球轴承异常磨损，严重时可导致轴承烧毁，发现传动轴晃动大一定要及时更换维修。

2.2.3、轴承座与轧机牌坊配合间隙大。轴承座及轧机牌坊在相互配合位置有耐磨板，龙钢带钢生产线原设计安装耐磨衬板均为钢制衬板，在使用一段时间后，间隙增大引起轴承座偏斜，轴承座及轧辊晃动大，轴承会受到异常冲击，导致轴承破损、烧毁，在衬板磨损后一定要及时更换。我们把轴承座衬板改为尼龙衬板，轴承座在线配合间隙大为改善。轧机牌坊衬板基本不磨损，只需定期更换轴承座衬板，同时，尼龙衬板还有一定减震功能。

2.2.4、轧辊水平度误差大。在轧辊旋转过程中，因为离心力作用，轧辊定位轴承受到向心力作用发热烧毁，要求定期检查、调平换辊小车垫板，在每次换辊时一定要及时清理干净。

2.3、轴承质量：主要表现在支撑辊四列轴承散架、滚珠破损、内套机外圈破损等。

目前国产轴承工艺质量完全能满足带钢生产线滚系轴承需要，但是配置不合适还是会造成四列轴承散架、烧毁事故。我们经过反复试用、调整使用架次、使用时间等，总结出一套合适的使用方案。首先，上支撑四列轴承保持架使用铸铁铆钉效果好，钢整体次之，铜保持架Z差；其次，每次?新轴承先在F7-F9机架使用，然后依次在F6-F9使用，可Z大限度延长上支撑四列轴承的使用寿命。

2.4、装配原因

再好的轴承，如果安装不当，间隙调整不合适，同样会大幅度影响轴承使用寿命，严重时会大面积引起轴承烧毁事故。主要表现在：

2.4.1、安装过程中清洁不好，轴承座没有进行仔细清洗、检查、打磨，导致新安装好的轴承转动不畅，游隙不均匀，严重影响轴承的使用寿命，在轴承安装前轴承座的清洁、检查、打磨、再清洁是关键，一定要严格落实。

2.4.2、野蛮操作或操作不当，可能在轴承安装过程中损坏轴承或损伤轴承，主要是前期检查打磨不到位，导致轴承难于安装，在安装过程中使用大锤等工具，不仅损坏轴承，影响轴承使用寿命，还有很大的安全风险，要求一定要先检查后安装，同时要用铜棒敲击，坚决不允许使用大锤敲击安装。

2.4.3、轴承游动间隙过大或过小

2.4.3.1、轧辊辊系轴承要频繁装拆，一般都要设置较大的游动间隙，但是在上支撑四列轴承及上工作四列轴承在轧钢过程中，带头每一次咬入上支撑轧辊四列轴承都会受到向上的巨大的冲击力。游动间隙越大，轧辊向上移动的距离越多，四列轴承遭受的冲击力越大，这也是上支撑辊轴承损坏的主要圆晕。经过多次试验总结，上支撑轴承游动间隙控制在0.3左右，轴承寿命增加明显，装辊也相对容易。

2.4.3.2、定位轴承游动间隙调整，定位轴承游动间隙越大，轧辊窜辊，游动间隙过小，轴承容易发热，会造成定位轴承烧损事故，经过调整调试，定位轴承游动间隙控制在0.1mm较为合适。

2.5、轧制工艺、轧制过程控制影响。

2.5.1、对轴承寿命影响Z大的是轧制温度，一支低温钢、一个黑钢头就会直接导致轴承损坏，生产中断。所以严格的轧制温度控制是保证轧制顺利的关键，尤其是在轧制薄板时飞剪切头。

2.5.2、各架次压下量分配不均匀，可能会导致某一架次负荷偏大，轴承温度高，轴承温度升高，轴承烧毁，要避免高速大压下量。

2.5.3、轧制水平中心偏斜，主要是导卫对中不好，轧辊两端受力不均匀，轧辊跑偏，致使定位轴承异常受力烧损。

3、结束语

通过对轧辊轴承系统工作机理的了解、对原设计不足的查找、出现故障的原因分析，综合维修维护经验，进行了相应的技术改造，取得了良好的效果，轧辊轴承性能得到充分保证。有力保障了带钢生产高效顺行，轧辊准备质量得到保障，员工劳动强度明显下降，大幅度提升了轧钢效益。

参考文献：

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（来源：钢铁培训网）