孟慶曉

（濟鋼中厚板3500生產線）

摘　要：中厚板軋機選用滾動軸承要考慮的主要因素，從現場環境、軋制速度以及拆裝等方面對系統進行分析。總結中厚板軋機滾動軸承的失效原因，給出解決方法。

一、前言

中厚板軋機所用滾動軸承有很多種類型，每種類型的軸承都有各自適合應用的場合。在實際工作中，因為軸承選型不當造成軸承故障或早期損壞失效的事例很多，因此軸承類型選擇和正確安裝使用，對軸承使用壽命具有十分重要的作用。

中厚板軋機選用滾動軸承主要考慮的因素有：安裝空間、載荷大小、載荷方向、調心性能、運轉速度、旋轉精度、軸向位移等，同時必須考慮到軸承的安裝與拆卸。例如，冶金行業軋輥軸承可選用內圈無擋邊的四列圓柱滾子軸承或多列圓錐滾子軸承，可方便地與軋輥輥頸和軸承箱孔進行安裝。

1.安裝容積

對于軸承的安裝容積，四列圓柱滾子和四列圓錐滾子軸承的徑向尺寸受到限制時，都可依據軋輥的輥徑選擇軸承外徑，以適合保持軋輥輥體Z大修磨量的要求。但就軸承的承載力來講，四列圓柱滾子軸承的徑向承載能力要比相同尺寸的四列圓錐滾子軸承大。四列圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷，必須要在軋輥上安裝承受軸向載荷的軸承，才能發揮四列圓柱滾子軸承承受徑向載荷的優點，使用這種軸承，軋輥的長度和設備重量都會增加。四列圓錐滾子軸承在承受徑向載荷的同時能承受軸向載荷，軸承安裝時也比較簡單，但當軸承間隙大時，四列圓錐滾子軸承在軸向載荷的作用下，有可能造成其中的兩列滾子卸載，軸承的承載能力降低。在這種情況下，四列圓柱滾子軸承要優于四列圓錐滾子軸承。

2.軋制速度要求

在選擇軋輥軸承結構時，除考慮軸承的承受能力外，軸承允許的軋制速度也是很重要的，從軸承允許Z高轉速來說在同等潤滑和冷卻的條件下，四列圓柱滾子軸承和四列圓錐滾子軸承都允許有較高的旋轉速度，但當軋制速度＞30m/min 時，四列圓柱滾子軸承的高速性能要好于四列圓錐滾子軸承，這是由于圓錐滾子軸承的保持架加工不可能像四列圓柱滾子軸承的保持架一樣精密，圓柱滾子的軸承在離心力的作用下，套圈和滾子與保持架的摩擦減少。中厚板 3500生產線軋機采用四列圓柱滾子軸承和深溝球軸承組合，就是充分利用兩種軸承的轉速性能。

3.快速安裝和拆卸的要求

將軋輥軸承箱在軋輥的軸頸上進行快速安裝和拆卸，實現軋機的頻繁快速換輥是軋機對軋輥軸承的又一要求。四列圓錐滾子軸承只有在軸承內徑與軋輥軸頸采用間隙配合的情況下，才能實現軸承在軸頸上的快速裝卸。但是這種配合在中速和高速的情況下，經常會導致輥頸的磨損，即使在軸承內圈的內徑圓周上增加螺旋潤滑槽，也不可能把磨損控制到極限以內，四列圓柱滾子軸承，由于其為可分離型，軸承外圈和滾子軸承保持架組件可與內圈分離，內圈過盈配合安裝在軋輥的軸頸上，軸承箱與軋輥成可分離型，而且可互換。當軋機變換軋制程序時，可以自由地選擇軋輥與軸承箱組合，實現快速換輥的目的，避免了軸承內圈與輥頸磨損的問題，中厚板 3500生產線軋機采用四列圓柱滾子軸承，使用效果良好。

二、軋機滾動軸承失效模式及對策

1.溝道單側極限位置剝落失效及對策

溝道單側極限位置剝落主要表現在溝道與擋邊交界處有嚴重的剝落環帶。產生原因是軸承安裝不到位或運轉過程中突發軸向過載。應確保軸承安裝到位或將自由側軸承外圈配合改為間隙配合，以期軸承過載時使軸承得到補償。如果無法確保安裝到位，可以采用提高潤滑油膜的厚度（如提高潤滑油的黏度），減低軸承的負載等方法。

2.溝道在圓周方向呈對稱位置剝落失效及對策

對稱位置剝落表現在內圈為周圍環帶剝落，而外圈呈周向對稱位置剝落（即橢圓的短軸方向），其產生原因主要是因為軸承箱孔橢圓過大。當軸承壓入橢圓偏大的軸承箱孔中時，使軸承外圈產生橢圓，在短軸方向的游隙明顯減少甚至負游隙。軸承在載荷的作用下，內圈旋轉產生周向剝落痕跡，外圈滾子只在短軸方向的對稱位置產生剝落痕跡。解決此問題，需要提高軸承箱孔加工精度。

3.滾道傾斜剝落失效及對策

在軸承工作面上呈傾斜角達到或超過臨界狀態時，容易形成急劇磨損與剝落。產生?原因主要是安裝不良、軸有撓度及軸頸與外殼孔精度低。應確保軸承安裝質量并減少軸肩、孔肩的軸向跳動，并提高潤滑油黏度以獲得較厚的潤滑油膜。

4.卡傷和磨損失效及對策

卡傷是由于在滑道面產生的部分微波燒傷匯總而產生的表面損傷。常見滑道面、滾動面圓周方向的線狀傷痕，滾子端面的擺線狀傷痕以及靠近滾子端面的軸環面的卡傷。此類失效的主要原因是過載和預壓力過大、潤滑不良、異物咬入、?外圈傾斜、軸撓度和軸承箱精度不良。可通過適當調整預壓、改善潤滑和改進潤滑方法、提高軸和軸承箱的精度來解決。

5.壓痕失效及對策

咬入金屬粉末和異物時，在滾道面上產生的凹痕或由于安裝等受到沖擊，在滾動體和滾道上形成凹面。引起壓痕的主要因素是金屬粉末等異物的侵入，以及組裝或運輸過程中受到的沖擊載荷過大。應改善密封裝置，過濾潤滑油，改進組裝及運輸方法。

三、小結

從軸承的失效模式可知，如果能正確使用軸承，一般軸承可使用至設計的疲勞壽命。軸承的不當使用主要是因為主配合部位的制造精度、安裝質量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機突發故障等因素所致。采取相應措施，可有效提高軋機軸承的使用壽命。中厚板3500生產線精軋機工作輥軸承，選用四列圓柱滾子軸承和深溝球軸承的結合方式，根據現場較惡劣的使用環境，在安裝、潤滑、密封等方面進行設計和維護，取得較好效果。

（來源：設備管理與維修）