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文档简介
韶钢第二轧钢厂是一家中厚板专业生产厂,1996年底对原三辊劳特式轧机进行改造,现为单机架2500mm四辊可逆式轧机。设计产量为25万t,经多项技术改造,现在产量可达90万t。四辊轧机工作辊辊身长2500mm,辊身直径800~750mm;支承辊辊身长2400mm,辊身直径1600~1500mm,辊颈直径950mm,采用四列圆柱滚子轴承,轴承型号6728/950,轴承内圈型号6727~950K-02,采用D种轴承间隙,设计轴承间隙0.45~0.6mm;由于使用环境因素差距,装在上辊轴承使用寿命40万t,装在下辊轴承使用寿命35万t。改造后前两年,支承辊轴承每年烧7次,使用寿命仅有4~5万t;影响生产正常进行,不得不中途临时对支承辊进行更换,而且轴承滚子烧死导致相邻的两列轴承报废使得整套支承辊轴承非正常损毁,加大了备品备件资金的投入,增加了生产成本。要求润滑脂在摩擦表面上能保证足够的油膜强度,且要求润滑脂具有一定的防腐性能。
2运行条件合格的轴承正常运行,必须具备以下条件。2.1润滑脂是否符合轴承的工况要求要求润滑脂在摩擦表面上能保证足够的油膜强度,且要求润滑脂具有一定的防腐性能。2.2轴承具有良好的密封性轴承具有良好的密封性,能防止外部的水或其它杂质进入轴承内腔。2.3更换润滑脂周期是否合适润滑脂在使用过程中会变质,故经一定时间后就要更换,换脂可参考轴承的技术要求、工况,以及润滑脂的技术特性,然后决定换油周期。2.4润滑脂的填充是否合适润滑脂填充合适不能太满,否则,轴承会发热;也不能太少,太少轴承会缺油而烧坏。一般要求填满轴承内腔的二分之一到五分之三为宜。2.5轴承的动、静态间隙必须符合要求轴承的间隙不管在静态(非受力状态)、动态(受力状态)都必须满足轴承生产厂家技术要求所规定的间隙,否则,轴承在运转时就会发生滚珠卡阻现象或润滑不良现象。
3烧坏的原因分析2002年11月前使用的轴承,其静态轴承间隙都控制在轴承生产厂要求的标准间隙范围内,但投入运行后,常出现在第三列滚子位置烧坏轴承的事故。针对这种情况,我们确认润滑脂质量、更换润滑脂周期、加油量不是烧坏轴承的原因后,开始怀疑轴承的动态间隙是否满足要求。经讨论研究认为,在不受负荷空转的情况下,四列轴承滚子的游隙均能满足标准要求,且每列轴承滚子的受力状况也较好;但在轧制过程中,因轧制压力,使支承辊变形弯曲而存在挠度,从而导致支承辊轴承的间隙改变了;四列轴承滚子与轴承内、外圈之间的受力面也改变了。根据中厚板轧制工艺要求可知轧机的最大轧制力设定值为3500t。经受力计算得出轧辊中央位置的弯曲变形量最大值为0.12mm,辊颈第三列滚子处弯曲变形量最大值为0.18mm。此数据说明,原来的轴承间隙尺寸不能保证四列轴承滚子处于均衡的受力状态之中。因第三列滚子处挠度最大,导致大部分轧制力承受于第三列滚子上,或出现第三列滚子处滚珠卡死现象,从而导致在第三列滚子处滚珠烧坏。
4技术改进为了解决在第三列滚子处滚珠烧坏的问题,我们试着改变轴承内圈的磨削方法,由原来的水平磨削改为带微小锥度的磨削。根据重型轴承使用寿命公式:式中:L——重型轴承使用寿命;C——额定动载荷;P——当量负荷;fc——位数;i——列数;Lu——滚子长度;A——滚子接触角;Z——滚子数;D——滚子直径。轴承使用寿命L与工作时额定动载荷C的三分之一次方成正比,额定动载荷与一列中的滚子数Z的四分之三次方成正比,轴承滚珠直径D的次方n取29/27进行计算,(2)式中除C、A外,其它为恒定值。当在cosA趋于1时,额定动载荷重型C最大,所以只有A趋于零度时cosA的值最大。磨削时将A值(A约等于tgA)控制在0.06~0.1mm范围内,即将支承辊辊颈轴承内圈原来的水平磨削改为带微小锥度的磨削,如(图1)示;这样,轧制时支承辊的弯曲变形量与轴承内圈的磨削量A值抵消,动态A值为零,即动态cosA趋于1,保证轴承使用寿命L为最大值。这样,保证四列轴承滚子的动态间隙能满足要求,确保了轧制时支承辊轴承的四列轴承滚子都能均匀受力,而不是集中在某一列轴承滚子上。另一方面,加大轴承的游隙,从原来的0.45~0.6mm增大为0.8~1.0mm,保证支承辊承受轧制压力弯曲变形时轴承滚子与轴承内外圈之间的合理间隙,确保轧制时支承辊轴承的四列轴承滚子都具有良好的润滑条件。5主要技术特点5.1轴承更加符合轧机轧制的实际情况通过把轴承座内圈磨削成一定的锥度后,增大了三、四列轴承的间隙。在不受负荷的情况下空转时,由第一、第二列滚子受力;随着轧制压力的增加,支承辊弯曲变形,受力滚子列数增加,达到一定轧制压力后,四列滚子同时受力,并能确保四列轴承滚子所需油膜间隙,满足了轴承滚子的润滑条件。5.2在全国重型轴承装配上第一次使用此项技术采用新的磨削方法后,与我国唯一一家重型轴承研究所——成都重型轴承研究所联系,肯定了此磨削方法与轴承间隙配置的先进,现重型轴承6728系列D种轴承间隙更改为0.8~1.0mm。
6使用情况此项技术改进简便可行,在韶钢第二轧钢厂现有的轧辊磨削设备上可以自行加工;此项技术使用后效果明显,1999年磨削方法改进后支承辊轴承(含内圈)的消耗明显下降,其中2002年11月开始使用瓦轴的一套6728/950轴承到2003年8月中旬换下,已生产近60万t,拆开轴承检查滚子、滚道,没有发现任何异常。支承辊轴承动态间隙的改进,保证了支承辊轴承在一个更换周期内正常工作,满足了日益加快的生产节奏,支承辊轴承年消耗量变化见图2。7结束语此项技术改进保证了轴承运行的稳定、可靠、可控,取得了良好的经济效益。直接经济效益:以2002年为例,每年平均减少轴承(包含内圈)额外损耗5套,每套支承辊轴承价
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