摘要：通过对高线粗中轧机轧辊轴承烧损情况的原因分析，介绍了正确装配轧辊轴承和现场合理调整使用轧辊的几种方法及解决对策，减少或杜绝了轴承烧损现象的发生，取得了良好的经济效益。
0前言
新余钢铁有限责任公司线材厂老高线是年从西班牙引进的二手设备，经改造后建成半连续式高速线材生产线。年精轧机组采用北京钢铁设计研究总院研发的45°无扭高速线材精轧机组进行技术改造，双线生产，成品终轧速度为55ｍ／ｓ现年生产能力达80万ｔ。粗中轧区1号～14号二辊水平轧机，粗中轧机轧辊轴承烧损问题是该厂技术攻关的课题。
1基本情况
1.1轧辊轴承选型
轧辊轴承选型见表1。
表1轧辊轴承选型表
1.2轴承的配置方式及特点
轧机辊系采用复合轴承结构，即用两种轴承各自分别承受轴向力和径向力。粗中轧机组采用的是四列圆柱滚子轴承与止推轴承的组合方式。
ＦＣ系列四列圆柱滚子轴承没有轴向定位结构，安装后轴向方向上只要有微小的轴向力，轧辊就会发生较大的轴向窜动，使轧机运行不稳定而影响生产。为此，轧辊轴承采用四列圆柱滚子轴承与四点接触球轴承或深沟球轴承的组合方式，分别承担径向载荷和轴向载荷，防止轧辊轴向窜动。四点接触球轴承为单列角接触球轴承，为双半外圈型式，能承受双向轴向负荷。接触角为35°，轴向游隙比深沟球轴承小，轴向承载能力比深沟球轴承大。
2轴承烧损原因分析及解决的对策
解体烧损轴承，有这样一些情况：滚动体压扁，内外圈滚道有明显的受压痕迹，这是轧制工艺不规范，压下量过大，轧制力过大造成的，滚子与滑道接触变形引起的滑动摩擦是轴承零件损坏的关键因素；四列圆柱滚子轴承内或外圈开裂，这是受载过大、受载不均、润滑不良、轴承与轴颈配合过盈量过大或过小导致恶性摩擦发热造成的；四点接触球轴承或深沟球轴承损坏，这是轴向力过大造成的。造成轧辊轴承损坏的原因很复杂，有的是单方面原因造成的，有的是多方面原因交叉造成的。通过正确装配轧辊轴承，现场合理调整使用轧辊，改进轴承密封结构，加强轴承润滑等措施，能减少或杜绝轴承烧损现象的发生。
1）保证轧辊轴承装配系统的加工品质和装配技术。轧辊窜动，使得轧制过程中产生轴向冲击载荷，轴承承受过大的轴向力，极易损坏。轧辊轴承装配系统的加工品质和装配技术是影响轧辊轴向窜动的直接因素。图1为轧辊轴承装配图。
1-定位套；2-压套；3-外侧压盖；4-四点接触球轴承；5-轴承座；6-四列圆柱滚子轴承7-内侧压盖；8-防水套；9-轧辊；10-Ｊ型骨架油封；11-深沟球轴承；12-定位销；13-锁紧螺母；14-对开丝套
图1轧辊轴承装配图
装配系统各零部件可分成两条装配线，即图1中的外装配线Ａ和内装配线Ｂ。
外装配线Ａ：外侧压盖3－四点接触球轴承4（11深沟球轴承）－四列圆柱滚子轴承6－内侧压盖7。
内装配线Ｂ：定位套1－压套2（13锁紧螺母）－四点接触球轴承4（11深沟球轴承）－四列圆柱滚子轴承6－防水套8－轧辊9。
实践证明，只要组成两条装配线的零件加工品质符合要求，装配线不间断，轧辊是不会发生轴向窜动的，外装配线的各部件靠内外端盖压紧，该装配线上的薄弱环节是四点接触球轴承。对内装配线，要保证组成该装配线的各部件的加工品质合乎要求，保证定位套1、锁紧螺母13抵紧不松。这样可使内装配线成为不间断的连续整体，从而消除了由其引起的轴向窜动。
在安装辊组时必须保证轴向组成件不存在间隙。否则，当轧辊转动时会产生相对运动，特别是在推力轴承和四列轴承之间，从而导致摩擦发热，甚至烧毁轴承。端盖加工尺寸要精确，要使外端盖顶紧推力轴承，但不能顶得过紧，否则轴承本身间隙变小，滚动体产生滑动，导致摩擦发热。
2）粗中轧机组辊系轴承采用的是四列圆柱滚子轴承与止推轴承（四点接触球轴承或深沟球轴承）的组合方式。四点接触球轴承的游隙值一定要符合标准要求，一般规定游隙值不大于ｍｍ游隙过大会使轧辊产生轴向窜动。值得注意的是，轴承在使用一段时间后，因磨损而导致轴向窜动，当推力球轴承游隙超出规定值时，可用端面磨削的方法解决。
3）轧辊上所有的径向力都由四列轴承承受，而四点接触球轴承和深沟球轴承只承受全部的轴向力。如果四点接触球轴承和深沟球轴承承受径向力，也会导致发热、烧损。为避免承受径向力，四点接触球轴承和深沟球轴承外径与轴承座应留有间隙。
4）轴承座应有调心性，以避免轧辊挠曲变形而使轴承受到偏载。
①经常检查并调整牌坊窗口衬板基面，保持轴承座内孔轴线与之平行；经常检查轴承座内孔圆柱度，保证轴承处于较好的受力状态。若窗口基面衬板调整不当，则会使两轧辊轴线不平行，轴线夹角越大，轧钢时产生的轴向力越大。轴向冲击力不但会损坏定位轴承，有时还会使轴承座压盖变形，甚至顶断紧固螺栓。
②增设轴承座自动调位装置，使四列圆柱滚子轴承间均匀分配负载。没有自动调位装置，辊身侧滚子载荷比均载荷大2倍以上，轴承寿命会因此降低至原来的1／10。一般四列圆柱滚子轴承本身没有自位性，毫无调心性能，当轧辊在很大的弯曲载荷下工作，加剧了各列滚动体受力的不均性，从而会造成轴承寿命的急剧降低。为改善这种情况，必须使轴承座具有自动调位的性能，上轴承座的自位性是靠与压下螺丝端部的球面接触达到的，而下轴承座的自位性，则靠把其下部做成圆孤形来解决。
③据ＳＫＦ轴承公司的研究，轴承内外圈不对心度对轴承寿命的影响如图2所示。
从图2可以看出，如果轴承内、外圈的不对心度超过0.05°，则轴承寿命明显降低。在轧钢过程中，由于轧辊和轴承的变形，因此要保证使不对心度达到可接受的水平，需对结构设计、制造精度、轧机调整和维护提出更高的要求。
1-调心滚子轴承；2-短圆柱滚子轴承
图2轴承内外圈不对心度对轴承寿命的影响
5）轧辊两端的轴承只对操作侧的轴承座进行轴向固定，传动侧是自由的，这样使轧辊有热膨胀的自由。操作侧轴承座与牌坊间要实现轴向无间隙固定。
6）尽量减少传动侧轴承座与牌坊窗口的配合间隙，以减缓传动轴跳动对轴承产生的冲击。为满足更换轧辊的装拆需要，轴承座与机架窗口两侧间需留有间隙。轴承座在机架中的定位，沿垂直和轴线方向是靠压下螺丝和压板的几何约束实现的，沿水平方向与机架的侧板的间隙定位。因此，轴承座在水平及轴向处于二维有间隙的约束状态，尤其是在水平方向因动态干扰出现不稳定行为，不仅产生轴承座的水平振动，还导致上下轧辊轴线在交叉，这必然产生异常轴向力导致止推轴承严重超载并烧损。同时轴承座的不稳定增加了机架窗口侧滑板的磨损，使间隙进一步增大，加剧了轧机水平振动。因此，在生产中要及时更换磨损严重的机架窗口侧滑板。
7）要经常检查轴承座上各侧压盖、压板螺栓是否有松动现象，一有松动要及时紧固，以减少轴向冲击力，避免损坏轴承。
8）理想的轴承密封可以有效延长轧辊轴承的使用寿命，减少轴承的意外损坏。因此对轧辊轴承密封结构进行了改进，采用径向间隙迷宫密封与Ｊ型骨架油封的组合方式，杜绝了水和氧化铁皮进入轴承内，优化了轴承的工作环境。定期按量加注轴承润滑脂，每2～4天加注一次油脂，每班次用测温仪测量轴承座温度，轴承座的温度应控制在65℃以下。
3效果对比
年以来，通过对轧辊轴承的烧损情况进行跟踪研究、分析，并采取针对性措施，轴承烧损及其造成的故障损失时间逐年下降，既节约了成本，又减轻了员工的劳动强度，其效益是可观的（表2）。
表2轴承消耗及故障时间表
4结语
4年多的攻关实践表明：只要改善轧辊轴承的装配，合理调整使用轧辊，强化对轧辊轴承的密封与润滑等，就可以将轴承烧损降到最低限度。
注：本文内容来源新余钢铁有限责任公司，由轧机轴承整理发布，版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们删除~
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