淺談軋機軸承的常見故障與日常維護

劉聰　柴飛

摘要：本文從軋機軸承的常見故障及原因分析，軋機軸承的日常維護等角度入手，研究軋機軸承的特性與如何做好維護工作，從而提高軸承的使用壽命，保證生產(chǎn)的順利進行。

關(guān)鍵詞：軋機軸承；常見故障；日常維護

Abstract： in this paper，based on common faults，Cause analysis and routine maintenanceof rolling mill bearing，studythe characteristics of rolling mill bearing and how to do maintenance work，in order to improve the service life of bearing and keep production running continuously.

Keywords： rolling mill bearing； common faults； routine maintenance

引言

軋機軸承是軋機中的重要部件，也是軋機的主要易損件，其作用是支承轉(zhuǎn)動的軋輥，承受由軋輥傳來的軋制力，并保持軋輥在機架中的正確位置。軋機軸承質(zhì)量的好壞和壽命的長短對軋制成本有重要影響。作為軋機的關(guān)鍵部件，如果因軸承在檢修周期內(nèi)出現(xiàn)故障而導致停產(chǎn)，會給生產(chǎn)廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。

1. 常見故障及原因分析

軋機軸承在運轉(zhuǎn)過程中可能會由于各種原因引起損壞，如裝配不當、潤滑不良、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都可能會導致軸承過早損壞。即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下，經(jīng)過一段時間運轉(zhuǎn)，軸承也會出現(xiàn)疲勞剝落和磨損而不能正常工作?？傊?，軋機軸承的故障原因十分復雜，現(xiàn)將其常見故障及原因分析如下。

1.1 疲勞剝落

滾動軸承的內(nèi)外滾道和滾動體表面既承受載荷又相對滾動，由于交變載荷的作用，首先在表面下一定深度處（最大剪應力處）形成裂紋，繼而擴展到接觸表面使表層發(fā)生剝落坑，最后發(fā)展到大片剝落，這種現(xiàn)象就是疲勞剝落。疲勞剝落會造成運轉(zhuǎn)時的沖擊載荷、振動和噪聲加劇。通常情況下，疲勞剝落往往是滾動軸承失效的主要原因。

1.2磨損

由于塵埃、異物的侵入，滾道和滾動體相對運動時會引起表面磨損，潤滑不良也會加劇磨損，磨損的結(jié)果使軸承游隙增大，表面粗糙度增加，降低了軸承運轉(zhuǎn)精度，同時振動及噪聲也隨之增大。因而在一定程度上磨損量限制了軸承的壽命。

1.3塑性變形

當軸承受到過大的沖擊載荷或靜載荷時，或因熱變形引起額外的載荷，或有硬度很高的異物侵入時都會在滾道表面形成凹痕或劃痕。這將使軸承在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生劇烈振動和噪聲，而且一旦有了壓痕，壓痕引起的沖擊載荷會進一步引起附近表面的剝落。

2. 日常維護

2.1 運行過程中對軸承的檢查

按照維護規(guī)程，定期對軸承進行聽音、觀察和測量。聽音就是使用聽音棒一端對著軸承軸向端蓋和軸承座的徑向外殼，另一端貼耳聽軸承在運轉(zhuǎn)過程中是否有撞擊聲和機械摩擦聲。觀察就是對運行環(huán)境、安裝位置、震動偏移、潤滑情況等進行觀察，是否存在不良工況。測量就是使用溫度計、振動儀，對軸承座進行定期檢測。使用這些方法，對軸承進行周期性檢查，確定軸承是否處于正常狀態(tài)。

2.2 靜止狀態(tài)下對軸承的檢查

對相關(guān)部件的緊固情況進行檢查，確認各部件是否處于正確位置、有無松動異常等。另外，對軸承潤滑進行檢測，檢測潤滑油中是否有異物。當異物直徑小于軸承最小工作間隙時，異物可以通過間隙隨潤滑油攪動。使?jié)L動體工作面發(fā)生磨擦，當異物直徑大于軸承工作間隙時，異物被壓碎或被碾成薄塵埃粘附在軸承表面或嵌入其中。而被壓碎的異物碎屑若不嵌入工作表面，而進入到潤滑油中，會更加劇軸承磨損。從而使軸承發(fā)生疲勞剝落。引起工作表面溫度升高。潤滑油進而失去作用。使軸承失效，異物被壓碎或嵌入滾動體中后，即很快破壞油膜，造成在干磨擦狀態(tài)下工作運行使軸承受到損壞。

2.3 軸承的拆后檢查

當軋輥換下后可使用清洗劑，把軸承清洗干凈，用壓縮空氣吹干，然后對滾子、保持架、滾道進行檢查。滾子、滾道出現(xiàn)凹痕、點蝕等現(xiàn)象，視具體情況更換。同時，對必要的軸承密封進行更換，防止因密封不良而影響軸承的壽命。如果軸承密封不良，乳化液進入軸承內(nèi)，就對潤滑油或者潤滑脂造成水污染，導致軸承材料的疲勞強度降低，易產(chǎn)生裂紋。同時密封不良，軋鋼時的氧化鐵皮進入軸承內(nèi)破壞潤滑條件，使軸承元件表面出現(xiàn)磨粒磨損。

2.4 軸承的安裝

2.4.1壓入安裝

壓入安裝一般利用壓力機， 也可利用螺栓與螺母， 不得已時可利用手錘敲打安裝的場合， 要在內(nèi)圈上墊上墊塊作業(yè)。這種做法屢屢成為軸承安裝操作損壞的原因， 所以只限于用過盈量小的情況， 不能用于過盈量大或中、大型軸承。如深溝球軸承之類的非分離型軸承， 內(nèi)圈、外圈都需要過盈量的安裝， 則需墊上墊塊作業(yè)，用螺桿或油壓將內(nèi)圈和外圈同時壓入。調(diào)心球軸承外圈易傾斜， 既使不是過盈配合， 也最好墊上墊塊安裝。如圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承之類的分離型軸承， 可以將內(nèi)圈、外圈分別安裝到軸和外殼上， 將分別安裝好的內(nèi)圈和外圈相結(jié)合時， 關(guān)鍵的是穩(wěn)穩(wěn)地將二者合攏， 以便使二者中心不產(chǎn)生偏離， 勉強壓入會造成滾道面卡傷。

2.4.2 熱裝

大型軸承壓入時需要很大的力， 所以很難壓入。因此，在油中將軸承加熱， 使之膨脹， 然后裝到軸上， 在這種熱裝方法在大型軸承安裝過程中廣為使用。使用這種方法可以使軸承避免不必要的外力， 在短時間內(nèi)完成安裝作業(yè)。軸承的加熱溫度以軸承的尺寸及所需的過盈量為參考。將軸承加熱至100℃～120℃左右， 為使軸承不直接接觸油槽底部， 最好考慮將軸承放在金屬網(wǎng)臺上， 或?qū)⑤S承吊起來， 將軸承加熱至比所需溫度高20℃～30℃， 以便操作中不至發(fā)生內(nèi)圈變冷， 難于安裝。安裝后， 軸承冷卻下來， 寬度方向也收縮， 所以要用軸螺母， 或其他適宜的方法使之緊固， 以防內(nèi)圈與軸承擋肩之間產(chǎn)生縫隙。

2.5 裝好軸承后的檢查

軸承安裝結(jié)束后， 為了檢查安裝是否正確， 要進行運轉(zhuǎn)檢查， 可以用手旋轉(zhuǎn)確認是否旋轉(zhuǎn)順利。檢查項目有因異物、傷疤、壓痕而造成的運轉(zhuǎn)不暢、因安裝不良、安裝座加工不良而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩不均， 由游隙過小、安裝誤差、密封摩擦而引起的扭矩過大等。如無異常則可以開始運轉(zhuǎn)。檢查有無振動、聲響，旋轉(zhuǎn)部件是否有接觸等， 確認無異常后進入動力運轉(zhuǎn)。運轉(zhuǎn)檢查從無負荷低速開始， 慢慢地提高至額定條件運轉(zhuǎn)。試運轉(zhuǎn)中檢查事項為： 是否有異常聲響、軸承溫度的轉(zhuǎn)移、潤滑劑的泄漏及變色等。在試運轉(zhuǎn)過程中如果發(fā)生異常， 應立即中止運轉(zhuǎn)， 檢查機械設備， 有必要時卸下軸承檢查。

3. 結(jié)語

通過對軸承常見故障及原因的分析，制定科學合理的維護規(guī)程，可以有效提高軸承使用壽命，降低事故發(fā)生率，減少備件消耗，保證生產(chǎn)時間，為降本增效提供了有力保障。

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