高速线材轧辊轴承长寿命研究及应用

丁 喜

（本钢集团北营轧钢厂，辽宁 本溪 117000）

1 轧辊轴承存在问题及分析

轧辊轴承的短寿烧损事故，不仅增加轴承、轧辊的异常消耗，更重要的是直接造成整个轧线长时间热停。据其他轧钢厂统计，轧辊轴承损坏事故热停时间占比例为全热停时间的11%，与其他事故相比热停时间最长。

2 失效原因

轧辊轴承的失效形式主要表现在以下几个方面：

2.1 表面疲劳损伤

这种形式的破坏主要表现在有少量的材料从滚动体或滚动道表面剥落。表面疲劳剥落主要由于润滑剂中存在杂质，接触表面存在划痕或点蚀等缺陷，造成局部应力集中，引起表面疲劳裂纹的发展而导致表面材料的剥落。

2.2 内部剥落

这种形式的剥落是在接触表面下形成较大的裂纹，这些裂纹在出现剥落之前，在载荷应力达到最大值得部件与表面成平行扩展。

2.3 外界因素导致轴承零部件损坏

轴承零部件发生损坏的现象主要发生在工况比较恶劣的情况下，如轧制力过大，轧制速度过高，接轴、机架晃动、润滑条件差或轴承发热等等

3 四列圆锥滚子轴承的安装

轴承安装之前应对各备件，轧辊辊颈、轴承座、密封件、油道等进行检查尺寸，形状位置精度和配合公差是否符合设计的要求。与轴承相配合备件毛刺都必须清除，并清洗干净涂上润滑油。任何时候四列圆锥滚子轴承均应按照正确的顺序表叠放组装，铁母肯公司使用字母记系统以确保轴承按照正确的顺序安装，轴承组件装入轴承座时可以A面或E面朝下，但是各部件必须保持正确的顺序。在把轴承装入轴承座前，应检查轴承记录卡，确定要使用的轴承承载区，每个轴承外圈均有承载区标记，应把正确的承载区号旋转到承载区。在轴承座孔内涂上一薄层润滑油或润滑脂能方便装配并减轻运转中轴承外圈和轴承座孔间的摩擦和腐蚀。将轴承底部外圈放入轴承座后面用赛尺检查该外圈是否完全落座轴承座挡肩。安装轴承座端盖时，先不要放金属垫片，均匀拧紧等距的四个螺栓直到轴承座盖紧压到轴承外圈上，测量三个不同位置的间隙，得到间隙平均值G。要装入的垫片厚度必须必间隙G值小0.05mm，以确保轴承端盖预紧。因轴承外圈宽度的差异，金属垫片不能通用。放入合适厚度的金属垫片后，安装轴承座端盖并用额定力矩拧紧所有端盖螺栓。将轴承座水平放置并装入油封，注入润滑剂。清洗轧辊颈并涂敷润滑剂，倒角环上的密封接触表面也要涂抹，然后将轴承和轴承座组件安装到轧辊颈上并检查是否落座到位。安装锁紧机构时，注意轴承内圈端面不能顶死，应确保预留0.5～1mm间隙。

4 轴向推力轴承的安装

如果外圈上有键槽结构，要确保键必须可靠地固定在轴承座的底部，并且外圈键槽和轴承座上的键相对应，将底部外圈放入轴承座内。将轴承内圈组件装入轴承座。将轴承顶部端盖扣在轴承上装入轴承座，所有部件包括轴承盖，外圈和轴承座，必须可靠接触且方向一致。将负载施加在轴承盖上，压缩所有的弹簧使轴承端盖面与外圈完全接触。用手旋转内圈使滚子完全落座。确保轴承外圈和轴承端盖面完全接触，用塞尺检查，间隔90°测量轴承盖挡肩和轴承座之间的间隙，计算平均值。将测量90°轴承盖挡肩和轴承座之间的间隙，计算平均值。将测量值加上0.3～0.5mm就是需要的多层垫片的厚度，其用于轴承盖和轴承座之间。将端盖和适合厚度的垫片安装到轴承座上，并确保键与顶部外圈上的键槽相对应，最后拧紧端盖螺钉，所有的端盖螺栓必须拧到固定的力矩。

5 轧辊颈轴承的维护

轧辊颈轴承必须定期从轧机拆下检维护，从而使轴承的使用寿命最大化。轴承维护与保养的频率应根据轧机运行情况调整，主要还是经验而定。通常的维护频率为满负荷运行每隔三个月，多数每隔六个月，轻运行每隔十二个月，轴承首次运行1000h后应分解检查。在操作中需要彻底清洗轴承同时检查油封，必须彻底更换油封，如果没有发现异常，第二次检查间隔可以延长。

6 轧辊颈轴承维护的一般步骤

轴承在轧机中的位置并记录建立记录卡。从轧辊上卸下轴承座，从轧辊座中卸下轴承。无论是从轴承座上卸下轴承还是进行轴承检查时都需要特别的吊装方式和工具。清洗轴承，在清洗轴承过程中应去除所有的剥落、水、残留的润滑剂以及其他任何会造成轴承严重磨损的污物。清洗轴承所采用的清洗方式和清洗剂根据要清洗轴承尺寸或轴承数量决定，小轴承或少量轴承可用煤油、矿物油或其他商业溶剂。对于大轴承或大量轴承，可用40°C时黏度为22cSt（或100°C为100SUS）的中性油在清洗箱中清洗。检查轴承，包括外观检查在可拆掉滚子的内圈滚道或滚子，如果发现了小的剥落或表皮裂纹，通常用打磨机将金属剥落磨去并磨光剥落面边缘。不建议使用带隐患轴承需更换，通过轴承游隙来评估轴承是否需要更换，同时检查轴承座并将轴承装回轴承座中。

7 结语

轧辊轴承失效由多种因素相互影响和相互作用引起，其损坏形式也多样。但是要了解轧辊轴承损坏原因，针对具体的轧机系统、损坏形式采取相应措施。