摘要：在现场生产过程中短应力轧机轴承常发生烧损，主要原因是润滑不良所致，并提出改进措施。
关键词：短应力轧机轴承；润滑不良；改善措施
前言
棒线厂第一棒材精轧生产轧制线和第二、三棒材以及二高生产轧制线均由短应力轧机组成，它们均由四列圆柱滚子轴承作为轧机主承载轴承，中、精轧机采用深沟球轴承作为止推轴承，初轧机采用双向双列推力圆锥滚子轴承作为止推轴承组成的轧辊辊系轴承。随着生产的不断发展，常因发生轧机烧轴承故障而造成停机换辊影响生产的正常进行，并造成轧辊、轴承及其配件报废而增加生产成本，而立式轧机较水平式轧机烧轴承频率更大一些。针对这一严重制约生产的技术难题，根据棒线厂短应力轧机烧轴承现状，进行摸索、分析和比较，查找棒线厂轧机烧轴承的主要原因。
存在的润滑问题
经对下线的轧机轴承进行拆卸后，发现普遍存在轴承内有大量的水并混有氧化铁皮，润滑脂已严重乳化；而烧损的轴承烧损部位表面粗糙，有的外壳碎裂，并有金属灼伤的颜色，润滑油脂被烧干甚至炭化。经分析棒线厂生产线的轧机轴承润滑装置存在以下问题：
1．轴承密封装置设计不合理，密封性能差，导致外界的水和杂质进入轴承造成润滑脂乳化及流失。在生产现场，刚换上的轧机在初始运转过程中，润滑脂从轧辊轴向调整装置的两端轴承端盖飞溅出。这是由于轧辊转动后，产生一个离心力，同时，润滑脂逐渐变稀，使轴承座里面形成一个有压力差的空间，如果密封性能不良，轴承座腔就像一个两面相通的管道，在电机的转动下，外面的空气、水、杂物等就被吸进去，造成外界的水和杂质进入轴承和润滑脂乳化及流失。
2．密封件的装配不正确。刚开始时，没有采用轧机轴承专用密封圈，而且传动端“V”型密封圈安装的方式不对，水平轧机和立式轧机密封圈安装方式相统一，没有达到良好的密封效果。
3．轴承运转时有摩擦热源存在，导致润滑脂急剧升温而粘度变小易流失甚至被烘干。经现场检查、分析，产生的热源主要来自：
①轴承装配结构设计不合理，导致动、静迷宫互相摩擦而发热。
②杂质使轴承摩擦力增大并带来冲击和附加载荷而发热。
4．粗、中轧机的轧辊孔型采用激光处理后，轧辊孔型的轧制量大幅度增长，使轴承的一次在线使用时间增长，这对在线使用的轴承润滑提出新的问题。
5．生产线没有设置轧机轴承自动加油系统。
改善轧机轴承润滑的技术措施
1．密封装置的改进
①改单一的轴向迷宫曲路密封方式为轴向迷宫曲路加“v”形密封圈(轧机轴承专用密封圈)相组合的密封方式，而且，对立式轧机的传动端密封圈采用“V”型口朝上的方式，这样能有效地阻止水和杂质进入轴承并保证润滑脂不会流失，也确保润滑脂不被乳化。
②迷宫曲路的出口由原来的向轧辊内侧改为向轧辊外侧，防止冷却水进入迷宫曲路。迷宫曲路的间隙由1mm增加到1.5mm，有效防止了加工误差和迷宫盖变形而造成动、静迷宫之间的相互摩擦，且能保证迷宫的密封性。
③运动迷宫设计了挡水台肩，利用其转动的离心力把流到运动迷宫的轧辊冷却水甩走，固定迷宫设计了凹槽以便阻止水进入迷宫曲路。
④运动迷宫与轧辊辊颈轴肩配合安装时采用点焊固定，消除内侧运动迷宫与轧辊端面间的摩擦发热。
2．规范润滑脂的使用
①严格规范选用轧机轴承脂。近两三年来，由于轧机轴承发烧率时好时坏，也仅仅怀疑是润滑脂使用的问题，多次选用不同的润滑脂。如佐川I耐高温润滑脂、新乡恒化的长寿命高温润滑脂等效果都不是很理想，直到对比选用众城的复合硫酸钙基润滑脂才有好转。是由于它含有硫的添加剂，在低温下容易与金属发生物理与化学吸附，在高温下容易分解，并与铁生成低剪切性的硫化铁膜，从而防止了两个金属面的烧结和磨损，提高了润滑脂的抗负荷能力，同时，钙基滑脂的结构像牛油般平滑，机械性能很稳定，它们不溶于水，有良好的抗水性能。
②严格控制轴承给脂量。轧辊装配时要求轴承加润滑脂刚好把轴承的间隙填满即可，防止给脂量过多造成润滑脂在轴承高速运转时间接摩擦增大而发热或给脂量过少造成轴承运转时不能形成良好的油膜。
③轧辊预装前必须用煤油(或柴油)清洗轴承和轴承内套及动、静迷宫，防止旧油脂与新油脂混合造成润滑性能下降以及带在旧油脂的氧化铁皮和杂物破坏油膜。
④对换孔下线的待用粗、中轧机，及时给轧辊轴承人工补充油脂。
⑤根据季节变化，冬天采用2#轧机轴承脂，夏天用3#轧机轴承脂，利于轴承润滑。根据轧机的工作温度、速度、冷却情况、密封效果以及外围情况，我厂目前选用的轧机轴承脂是2#和3#复合硫酸钙基润滑脂。这两种润滑脂主要区别在它们的稠度(工作锥入度，1／10mm)、水淋流失量((38℃，1h)，％)不同，分别为、和-11.1、-6.07，而防腐蚀性(52℃，48h)、极压性能(四球机法)，PB值和氧化安定性(99℃，h，78．4×Pa)压力降均为一样。环境温度较低时，润滑脂一般会变得更稠，甚至变硬。所以，应选用锥入度较大的润滑脂。反之，则选用滴点较高的润滑脂。因而，它们选用受到季节的变化影响。
提高工艺装配技术
1．工作前必须清扫工作区域，保证轴承装配区域清洁干净，拆开包装的轴承不能接触地面，防止杂质带入轴承。
2．完善装配设施，改进装配技术。
①严格控制轴承内套的加热温度在80℃～℃之间(严禁超过℃)，保证轴承内套与轧辊的紧固配合，并保证轴承内套在常温下与轴承装配，避免润滑脂产生质变。
②严格轴承安装工艺，轴承安装前必须仔细检查轴承座孔内有无砒口，要保持座孔圆滑，安装轴承时采用紫铜棒轻敲轴承外圈的对称四点，使轴承顺利装入孔内，切忌大力敲打，防止轴承外圈被敲裂。装初轧推力轴承要注意轴承滚动体轴圈不能装反。
③轧辊装配前，要仔细检查轴承保持架是否完好，滚动体有否点失、崩缺，轴承内套有否“凹坑”，爆裂等现象，确认完好后方能装配。
④轧辊装好后要仔细检查轧辊转动是否灵活自如，轧辊有无串动现象。对粗轧立式轧机，还要在基座与轧机连接的紧固螺帽上加焊防松栓，防止螺帽松动造成过钢时轧机摆动。
止推轴承的选择
过去，我厂中、精轧机采用的止推轴承保持架有“铜质类保持架”(简称“铜保”)和“铁质类保持架”(简称“铁保”)两种，在使用过程中我们发现“铁保”的止推轴承，保持架易发生断裂现象，使轴承滚珠“抱合”而发生烧轴承，而“铜保”的止推轴承就很少有这一现象，这样，止推轴承我们全部选用“铜保”的，就有效地降低了烧轴承的频率。
在线增设自动加油系统
在有条件的生产线(如：一棒)增设自动加油系统，生产时每隔3～4小时自动给在线轧机加油一次。对没有增设自动加油系统的生产线，则利用检修和换轧品种时给初、中轧机的轧机轴承进行人工加油，同时，有关部门尽快拿出技改方案对在线轧机轴承润滑系统进行改造。
效果
通过采取以上措施，较好地解决了水和杂质进入轴承以及相关配件摩擦发热而导致轴承升温引起润滑失效的问题，较好地保证了我厂生产线轧机轴承的润滑，大大降低了轴承烧损故障，取得了良好的社会效益和经济效益：
1．减少了轧辊、轧辊轴承及其配件的消耗每烧一次轴承(包括轧辊及装配零部件)直接经济损失近3万元。
2．提高了作业率每烧一次轴承，更换轧机要25分钟，以班产0t计，间接损失少轧钢52.08t。
3．降低了工人换辊、车辊、装辊、装导卫的劳动强度据不完全统计：(以第二棒材生产线为例)年第二棒材生产线轧辊烧轴承71次，月平均5.92次；年烧轴承42次，月平均3.5次，下降29次，下降率达40％；年则为31次，与年相比，下降了40次，下降率接近60％，直接减少成本消耗近万元，间接提高生产产量.20t。年1月～7月，烧轴承频率更有所下降。
结语
经过密封装置的改进后，较好地解决了水和杂质进入轴承里面，基本解决这个问题了。但是并不能完全杜绝这种现象的发生，还有少量水和杂质进入轴承里面。有可能是在预装与使用过程中橡胶“V”形密封圈磨损未被发现，或者轴承装配过程中没有很好防止杂质带入轴承以及由于杂质存在而影响密封装置失效而产生，有待进一步改善。
另外，粗中轧机正常在线使用时间在一周至一个月之间，轴承长时间的使用会让旧油与新油混用(无论自动加油或人工加油)，这将大大降低轴承脂的润滑效果，在实际生产中得到证实：粗中轧机轴承发烧的频率比精轧机大得多。要能得到轴承脂的润滑效果，必需增加轧机的更换频率和工人的劳动强度，最重要的是了降低生产作业率，与生产产生了矛盾，如何合理解决这对矛盾也有待进一步完善。
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