1 引言
軋機是銅板帶材生產(chǎn)的關鍵設備,軋機用四列圓柱滾子軸承是軋機的重要部件,是實現(xiàn)高速、高精度軋制過程的重要保證元件,從上世紀80年代以來,軋機用四列圓柱滾子軸承已經(jīng)在有色冶金企業(yè)廣泛使用,在實際使用中對于正確使用和管理還有許多問題。主要是:如何提高軋機用四列圓柱滾子軸承的有效壽命,如何減小其對軋材精度影響這兩個方面。這一點對新建的銅板帶加工企業(yè)、小型銅板帶加工企業(yè)和銅板帶急劇擴張但各項管理措施及技術力量跟不上的企業(yè),表現(xiàn)尤為突出。
由于這些企業(yè)技術力量比較薄弱,對軋機用四列圓柱滾子軸承的認識比較膚淺,在軋機用四列圓柱滾子軸承的安裝、使用及管理方面存在很多問題;造成軸承壽命短,軋制產(chǎn)品經(jīng)常受到軸承問題影響,使設備可靠開機率、設備維修成本、維修人員勞動強度均受到很大影響。
因此,如何加強對軋機用四列圓柱滾子軸承的正確認識,加強軋機用四列圓柱滾子軸承合理使用和管理顯得越來越迫切。根據(jù)在銅加工企業(yè)實際工作經(jīng)驗的總結,目前軋機用四列圓柱滾子軸承使用和管理過程中主要存在以下一些問題。
① 將軋機用四列圓柱滾子軸承與普通軸承同等對待,沒有特殊的管理措施。
② 隨意磨削軸承內(nèi)圈外圓,破壞軸承游隙。
③ 軸承裝配野蠻粗暴、歪拉斜拽、野蠻撬砸。
④ 潤滑不規(guī)范,特別是對于干油潤滑形式,過潤滑嚴重。
⑤ 與軋輥、軸承座隨意配對使用,游隙精度下降。
⑥ 軸承保養(yǎng)不到位,使用方法不得當。
⑦ 新安裝軸承沒有正確的配對規(guī)劃及游隙規(guī)定。
⑧ 軸承入廠檢驗、驗收不科學。
⑨ 設備超載嚴重,軸承壽命降低。
2 正確認識軋機用四列圓柱滾子軸承 軋機用四列圓柱滾子軸承類型主要有FC型(一個內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承),F(xiàn)CD型(雙內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承),F(xiàn)CDP型(外圈帶平擋圈的雙內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承)。 軋輥軸承的工作特點是工作環(huán)境惡劣,工作負荷大,單位壓力高,并且發(fā)熱量大,壽命短。與普通軸承相比,具有許多不同的特點。 從應用角度講,軋輥軸承要有良好的潤滑和冷卻條件,徑向尺寸盡可能地小,支撐輥和工作輥的應用情況相差很大,所用的軸承類型及潤滑等都不同。 軋輥軸承要特別考慮的主要應用條件有: ① 轉速:這里不但要考慮***高轉速,有時轉速慢也是個問題,轉速慢不容易形成潤滑油膜; ② 受力大:并且多列滾動體受力不均,有時甚至某些列不受力; ③ 內(nèi)外圈偏心:這主要體現(xiàn)在軸承游隙上,它直接影響軋制板帶材的精度; ④ 軸向力:對于軋機用四列圓柱滾子軸承,由于其不能承受軸向力,應另外考慮; ⑤ 高溫:這是一個可能導致潤滑不良的因素。 從軸承制造角度講,材料要具有承載能力大,摩擦系數(shù)小,耐沖擊,能吸收進入軸承的硬質(zhì)顆粒等性質(zhì);對于尺寸比較大的軋輥軸承,一旦尺寸超過一定范圍,材料、工藝、制造等就會不同;比如對于某些等級的全淬透的鋼材,如果尺寸過大時,想要淬透就不那么容易。 對于某些特殊軸承,要求有更高表面粗糙度,滾子需要特殊形狀,特殊材料配方等等。目前國內(nèi)制造廠家大軸承的制造還是存在很多問題,重要設備的軋輥軸承還需要進口。 從輥系結構設計角度講,軸承的配置是否合理,是軋機能否滿足軋材要求及軋機軸承正常使用的前提。目前銅板帶加工軋機日益向高速度、高負荷、高精度、高可靠性方向發(fā)展,使用四列圓柱滾子軸承配裝止推軸承的越來越多,此配置主要有以下優(yōu)點: ① 在剖面尺寸相同情況下,它的徑向承載能力***大,即對一定的輥體直徑來說,它能容納***大的輥頸直徑; ② 徑向負荷與軸向負荷分別由兩種軸承承擔,各自發(fā)揮其特性,可適應更高的軋制速度; ③ 由止推軸承單獨控制軸向竄動,可得到比雙列球面滾子軸承和四列圓錐滾子軸承更小的軸向間隙,有利于板帶材精度的提高; ④ 軸承精度易于提高和保證,使其可靠性更高,能夠軋制更高精度的產(chǎn)品; ⑤ 軸承內(nèi)、外圈可分離,使軋輥安裝、拆卸更方便; ⑥ 軸承內(nèi)圈與輥頸緊配合,避免了跑內(nèi)圈燒軸承現(xiàn)象; ⑦ 維修、檢查容易; ⑧ 軸承使用綜合成本低。 由上所述,由于軋機的工作特性所決定,具有同一內(nèi)徑尺寸的普通圓柱滾子軸承與軋機專用軸承相比,軋機專用軸承具有外徑尺寸小、寬度寬,承載能力大,極限轉速低的特點。按照JB/T5389.1-2005規(guī)定,軋機軸承零件采用符合GB/T3203-1982規(guī)定的滲碳鋼G20Cr2Ni4和G20Cr2Ni4A制造時,其滲碳層深度及熱處理質(zhì)量應符合JB/T8881-2001規(guī)定;軋機軸承零件采用符合GB/T18254-2002規(guī)定的高碳鉻鋼GCr15和GCr15SiMn制造時,其熱處理質(zhì)量應符合JB/T1255-2001規(guī)定。 另外,根據(jù)軋機的工作特點和環(huán)境因素,軋機軸承一般不規(guī)定使用壽命。 再有就是,對于高精度板帶材軋機,為了保證輥系精度的可靠性,一般在選用軋機用四列圓柱滾子軸承時,對于軸承內(nèi)圈外圓尺寸應留有一定的余量,在軸承內(nèi)圈裝配到軋輥上以后,與軋輥一起配磨到要求的尺寸,以保障正確的徑向游隙,可以得到比較高的軸承內(nèi)徑外圓與輥面的同軸度,以便于保證加工的板帶材的精度。 3 正確使用軋機用四列圓柱滾子軸承 由于在軋機用四列圓柱滾子軸承使用和管理過程中存在前述的九個方面問題,因此造成軸承壽命短,對生產(chǎn)規(guī)模發(fā)揮影響大,對軋材產(chǎn)品精度不能提供可靠保障。 通常滾動軸承的壽命是指軸承的疲勞壽命,即到軸承滾動表面出現(xiàn)疲勞剝落為止的累計工作小時數(shù)或運轉的總轉數(shù)。雖然軋機軸承一般不規(guī)定使用壽命,但從降低生產(chǎn)成本角度考慮,還是要追求軋機用四列圓柱滾子軸承具有盡可能長的有效使用時間。從軋機用四列圓柱滾子軸承實際使用情況來看,除正常的疲勞剝落外,還有多種損壞形式;常有磨損、燒傷、潤滑脂失效。損壞的表現(xiàn)是軸承運轉不靈活,摩擦力矩和溫度急劇增高,振動和噪聲惡化,甚至出現(xiàn)軸承卡死而不能旋轉。 3.1 軋機用四列圓柱滾子軸承的損壞形式及原因 我們要掌握影響軸承使用壽命的因素,首先對軸承損壞形式進行分析,找到引起損壞的原因。 根據(jù)板帶材軋機用四列圓柱滾子軸承實際使用情況來看,軋機用四列圓柱滾子軸承使用中存在的損壞形式主要有如下幾種: (1)接觸疲勞剝落:就銅板帶生產(chǎn)而言,軋機基本上都是可逆式,軋制過程中,工作輥、支承輥是正反轉軋制,載荷反復交變作用,沖擊負荷大。軸承是在重負荷、高沖擊力下運轉,疲勞壽命將受很大影響,使用中軸承的疲勞剝落一般容易出現(xiàn)在滾子的表面上。 (2)磨損:滾動軸承并非純滾動,滾子與內(nèi)外圈滾道之間、保持架與滾子之間都存在滑動,滑動引起磨損,磨損后滾動表面的表層質(zhì)量惡化,軸承旋轉精度降低,游隙增加,甚至超出允許值,振動、噪聲增大。 要減小滑動磨損,則要提供良好的潤滑,使金屬滑動表面之間形成油膜,避免金屬之間的直接接觸。為此,應盡量改善潤滑,使較大磨損的出現(xiàn)滯后于疲勞壽命。 軸承在使用到一定程度后,磨損是必然要出現(xiàn)的,軸承輕微磨損后仍然可繼續(xù)使用,一旦出現(xiàn)軋制板帶材精度降低、尺寸偏差大時,就必須更換軸承。 軸承的接觸疲勞剝落和磨損是不可避免的,軸承不可能永久使用下去,使用中應盡力避免高沖擊負荷(這一點在熱軋機上應更加注意)。所以,改善潤滑,可以減小磨損,是提高軸承使用壽命的重要因素。 (3)燒傷破壞:軸承運轉時,其中的滑動摩擦零件之間,若溫度急劇升高,表明潤滑脂失效,其表層組織發(fā)生變化,嚴重時,發(fā)生粘接、卡死現(xiàn)象,即為軸承燒傷。燒傷是摩擦熱急劇增加所引起的一種瞬時現(xiàn)象。為避免燒傷現(xiàn)象的出現(xiàn),主要手段是改進軸承的設計,軸承保持架采用具有自潤滑性能的金屬,減小滑動摩擦,改善潤滑冷卻條件,保證潤滑劑的供給。 (4)潤滑脂失效:對于干油潤滑輥系來講,在軸承運轉過程中潤滑脂的性能是逐漸變化的,主要是由于潤滑脂經(jīng)受反復剪切,脂的結構發(fā)生變化。受基油逐漸氧化,塵埃、水份等雜質(zhì)的侵入,基油的蒸發(fā)或脂的泄漏等影響,潤滑脂失去正常的潤滑性能,摩擦溫度急劇增加,滾動表面產(chǎn)生燒傷。潤滑脂失效損壞的表現(xiàn)形式也是燒傷,但它是由于脂的逐漸惡化引起的。影響潤滑脂壽命的主要因素有工作溫度、軸承負荷、潤滑脂的成份及安裝條件、振動、塵埃、水份的含量等等。 根據(jù)以上幾種軸承損壞的形式,總結出影響軸承使用壽命的幾個因素。 (1) 動載荷:動載荷是影響軸承壽命的主要因素,支承輥軸承在設計選型時就是根據(jù)軋制過程中的軋制力所確定。在軋制過程中軋制力不平衡、振動、沖擊引起的負荷為正常負荷的幾倍;特別是當出現(xiàn)卡料、疊軋、偷減工藝、軋輥中進入異物等都會引起十倍至幾十倍的沖擊力,這種沖擊力有時大大超出軋機用四列圓柱滾子軸承的***大負荷值,它是引起軋機用四列圓柱滾子軸承不合理損壞的罪魁禍首,因此軋制中要規(guī)范操作,杜絕上述現(xiàn)象,避免軋機用四列圓柱滾子軸承的突然過載損壞,以及提早疲勞損壞。 (2)軸承材料:軸承材料的化學成份、冶煉方法、熱處理方法,對軸承壽命的影響至關重要。軋機用四列圓柱滾子軸承由于其工況條件的影響,對軸承制造具有特殊的要求,要不斷與軸承生產(chǎn)廠家進行探討,對軸承的材質(zhì)、硬度、熱處理方法等不斷進行改進,尋找出適合工況要求的軋輥軸承材料。 (3)安裝、密封:軸承的安裝對壽命的影響很大,軸承安裝要求同心度良好,密封裝置足以防止灰塵、微粒和水份的侵入,工作徑向游隙要調(diào)整適當,游隙太小,軸承摩擦溫度升高,輥道表面燒傷;游隙太大,軸承振動、慣性、沖擊嚴重,噪聲大,壽命降低。 (4)固定成套配對關系:由于軋機用四列圓柱滾子軸承是內(nèi)圈可分離式,在實際使用中一是選擇合適的軸承配套關系,或者是按照配套關系修磨內(nèi)圈外圓,以便保證軸承游隙。不但要同一套軸承始終保持配套,就是與軋輥間,以及在軋輥上的裝配位置均應是固定的,絕不可隨意配對使用。另外就是不能隨意修磨內(nèi)圈外圓,破壞軸承游隙,這將嚴重影響滾動體的受力情況,加速軸承損壞,同時影響帶材質(zhì)量。 (5)潤滑:對于采用潤滑脂潤滑的軋機用四列圓柱滾子軸承,潤滑脂選擇要合適,潤滑脂的量要恰當,潤滑不良將會造成軸承的早期損壞,合理的潤滑脂填充量可以減小摩擦發(fā)熱、避免溫升過高、減小磨損、防止銹蝕、增強密封性。但是如果過潤滑也會帶來不利影響,首先是散熱性變差,特別是對于高速軋機,潤滑脂填充太多有可能是造成軸承燒損的主要原因,再有就是造成浪費,如果在更換軋輥時不能徹底清除用過的潤滑脂,往往將已經(jīng)存在于潤滑脂中的雜質(zhì)繼續(xù)保留在軸承內(nèi),對軸承造成損害。 對于采用油霧潤滑、油氣潤滑的軋機用四列圓柱滾子軸承,保證潤滑劑的質(zhì)量和含量至關重要,一旦達不到潤滑要求,將對軸承造成重大損害。 3.2 如何正確使用軋機用四列圓柱滾子軸承 軋機用四列圓柱滾子軸承的正確使用,對提高帶材產(chǎn)量,降低成本具有重大意義,盡力做好軸承的安裝、維護,使軸承的使用壽命能被我們掌握,以便做好定期更換,避免軸承的早期損壞,避免突發(fā)事故的發(fā)生。由于軋機工作特性所決定,軸承在運轉中的疲勞剝落和磨損是不可避免的。正確使用軋機用四列圓柱滾子軸承的目的,就是盡可能延長它的有效使用壽命,降低更換軸承費用所占生產(chǎn)成本的比例。 3.2.1正確認識軋機用四列圓柱滾子軸承,避免片面認識 如前所述,軋機用四列圓柱滾子軸承與普通軸承相比具有很多特點,不能簡單地按照普通軸承的認識來對待軋機用四列圓柱滾子軸承,軋機的特點是: (1) 重載荷,較一般軸承承載高2~5倍; (2) 工作速度變化范圍大; (3) 軸承的工作環(huán)境較惡劣,軋制潤滑液及碎屑等雜物容易進入軸承內(nèi)部; (4) 軋輥更換較頻繁; (5) 由于銅板帶材的公差、板型精度要求都較高,因此軋機具有高剛度、高精度。 軋機用四列圓柱滾子軸承具有:摩擦系數(shù)小,徑向尺寸小,制造精度高,且內(nèi)圈為可拆卸式,拆裝方便,應用日益廣泛。采用此類軸承可加大軋輥輥頸尺寸,承載能力和極限轉速比其他軸承高;但不承受軸向力,需增加承載軸向力的輔助軸承。適用于四輥軋機的工作及支承輥上。 3.2.2科學確定軸承游隙,嚴格配對關系 軋機用四列圓柱滾子軸承的徑向游隙是由滾道的公差來實現(xiàn)的。目前,軋機用四列圓柱滾子軸承徑向游隙的設計、實現(xiàn)有兩種方法: 一種是基軸制方法,即將內(nèi)圈滾道尺寸公差按軸承內(nèi)徑尺寸范圍確定,該軸承的不同組別的徑向游隙由外圈滾道的尺寸公差變化來實現(xiàn)(即依靠配磨外圈滾道來獲得所需要的徑向游隙),這種方法稱單向公差法。這種方法是不夠科學的,對于大游隙組別軸承而言,易造成滾子中心圓直徑變化,滾子與保持架兜孔外側邊干涉。 另一種是基孔制方法,即將外圈及滾子組件尺寸公差按軸承內(nèi)徑尺寸范圍確定,該軸承的不同組別的徑向游隙由內(nèi)圈滾道的尺寸公差變化來實現(xiàn),即依靠計算數(shù)據(jù),磨削內(nèi)圈滾道尺寸來獲得所需要的徑向游隙,這種方法稱雙向公差法。這種方法是科學的,適宜批量生產(chǎn)。在JB/T5389.1—2005《滾動軸承 軋機用四列圓柱滾子軸承》中即采用的是基孔制方法,國外著名軸承廠商大多采用這種方法。 在現(xiàn)實中還有另外一種實現(xiàn)軸承不同組別徑向游隙的方法,即混合公差法。在JB/T5389.1—2005標準中給出的“表A6”(內(nèi)圈滾道直徑偏差)中,其內(nèi)圈滾道直徑偏差原本是按軸承的基本組游隙給出的,如果所設計的軸承游隙不是基本組游隙時,應予以修正后再用;否則,對大于基本組游隙的軸承而言,為了實現(xiàn)軸承成品設計要求的徑向游隙,只好再磨削外圈滾道的尺寸,造成軸承的徑向游隙的實現(xiàn)要由軸承內(nèi)外套圈滾道的磨削來實現(xiàn)。只有軸承滾子組內(nèi)徑(內(nèi)復圓尺寸) 相同,徑向游隙的設計和實現(xiàn)方法相同時,才滿足軸承內(nèi)圈的互換條件。 徑向游隙的大小直接影響軸承內(nèi)部的載荷分布狀態(tài),特別會影響軸承內(nèi)***大滾動體載荷的變化。因軋機需要換輥,需經(jīng)常拆裝軸承座,這樣軋機用四列圓柱滾子軸承就不可避免地要有一定的游隙,軸承的游隙因配合、運行溫度、軸承承載后的變形而改變,游隙過大、過小都將直接影響軸承壽命。另外,軋輥徑向和軸向兩種軸承的游隙值也應相互匹配,避免相互干涉,影響壽命。 在更換軋輥時,要定期調(diào)整軋機用四列圓柱滾子軸承外圈的受力區(qū)域,這一點非常重要;如果軸承外圈始終在一個區(qū)域工作,將不可避免地造成外圈內(nèi)圓局部磨損,造成軸承游隙增大,精度降低,以及外圈損壞。正確的方法是,在每次更換軋輥及軸承維修保養(yǎng)時,軸承外圈旋轉90°,調(diào)換受力位置,使軸承外圈均勻受力及磨損,以便于盡***大可能延長軸承的有效使用壽命。 建立軸承使用檔案,規(guī)定軸承與相應的軋輥、軸承座的配對使用關系,以便于保證軸承的游隙。 定期對軸承進行清洗,檢查內(nèi)、外滾道工作面和滾動體表面的磨損情況,檢查游隙,超標更換。軸承使用應本著優(yōu)先選用原裝同一套軸承,其余部分再經(jīng)過仔細測量后再進行選配組合使用。 3.2.3規(guī)范軸承裝配工藝,避免野蠻操作 軋輥軸承座狀況是影響軋制產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,因此軸承座必須定時、快速拆卸下來,以便檢測、檢修、更換軸承。 目前,絕大多數(shù)企業(yè)軋輥軸承座的拆卸和安裝工作靠行車來實現(xiàn)。由于軋輥和軸承座自身重量大,軸承與軋輥裝配精度高,軸承和軋輥不宜對中;再加上行車穩(wěn)定性差、擺動大等因素制約;采用行車的作業(yè)方式將會導致拆卸和安裝作業(yè)非常困難,并具有如下的缺陷: (1) 操作麻煩、費力、費時、工作效率低、工人勞動強度大; (2) 容易發(fā)生機械卡住,有時即便把軋輥本身吊起,也不能順利將軸承與軸承座從軋輥拆卸下來;同時使軋輥的輥頸容易被刮傷,更容易使軸承滾動體及內(nèi)圈滾道產(chǎn)生碰傷; (3) 安全可靠性差,容易造成人員傷害及吊車損壞。 現(xiàn)在已經(jīng)有專業(yè)廠家生產(chǎn)軋機工作輥、支承輥軸承及軸承座拆卸、安裝裝置,并且在鋼鐵行業(yè)已經(jīng)逐步推廣,實現(xiàn)了軸承座的高效、可靠、安全地拆卸與安裝。但在銅加工行業(yè)還沒有使用先例,這里還存在一個認識問題。 因此如何規(guī)范軋輥軸承裝配工藝,采用機械化、專業(yè)化的軋輥軸承裝配設備是各企業(yè)重點考慮的問題。采用專業(yè)化軋輥軸承拆裝設備可能一次性投入比較大,但從減少人工成本、提高軸承使用壽命、提高勞動生產(chǎn)率等幾方面考慮;再從長期使用角度來看,應該是大有益處。 3.2.4規(guī)范潤滑,減少軸承磨損 軸承的潤滑是利用油膜將相對運動的滾動表面彼此隔開,不致因粗糙點接觸導致磨損過度而失效。如能高度重視軸承潤滑技術,則能保證軋輥軸承在預定的工作壽命期間,保持穩(wěn)定的性能和旋轉精度。 在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)軋輥軸承潤滑存在以下一些問題: (1) 在軋機工作輥高速運轉時,易使軸承座內(nèi)部的密封損壞,造成潤滑脂外泄到乳化液系統(tǒng),污染乳化液,影響軋制帶材的表面質(zhì)量; (2) 由于乳化液帶壓噴射,乳化液滲入到軋輥軸承座內(nèi),造成油脂乳化,潤滑功能失效,易引起軸承燒損,軸承消耗過大; (3) 潤滑劑中含有大量的水分,潤滑脂軟化、變色,使軸承滾動表面形成塊狀蝕點; (4) 軸承在工作時所產(chǎn)生的熱量一部分需要系統(tǒng)自身吸收并散發(fā),對于高速重載軋機需要強制散熱,軸承潤滑系統(tǒng)需要很好地解決這個問題; 對軋輥軸承的失效分析表明,軋輥軸承的正常運行實際上從沒有因正常接觸壓力引起的疲勞破壞而中止,軸承的失效主要是潤滑不良、機械雜質(zhì)和水分的侵入導致的。潤滑劑中的水分不管是溶解的還是游離的,都會給軸承的使用壽命帶來有害影響。水能侵蝕軸承,縮短軸承的使用壽命,還可以進入軸承滾道表面的微觀裂紋造成腐蝕和氫脆,加速裂紋的擴展,使軸承提前發(fā)生較大面積的剝落。 軋機軸承的潤滑分為脂潤滑和油潤滑,脂潤滑的優(yōu)點是潤滑設施簡單,潤滑脂不易泄漏,有一定的防水、氣和其它雜質(zhì)進入軸承的能力,因此一般情況下在小型、簡單的四輥軋機上廣泛應用脂潤滑。在現(xiàn)代復雜、高精度、重載、高速、高溫等工況下工作的軋機使用油潤滑,油潤滑的方式主要有油霧潤滑與油氣潤滑。 (1) 潤滑脂潤滑 潤滑脂是由基礎油、稠化劑及填加劑組成?;A油的粘度對潤滑脂的潤滑性能起重要作用,稠化劑的成分對脂的性能,特別是溫度特性、抗水性、析油性等有重要影響,填加劑主要用于增強潤滑脂的抗氣化、防銹、極壓等性能。 潤滑脂按稠化劑的種類不同而進行分類,分為鋰基、納基等多種。軋機軸承常用的是鋰基潤滑脂,鋰基潤脂的特點是有較好的抗水性,滴點較高,可以使用于潮濕和與水接觸的機械部位。 潤滑脂按其流動性即針入度分為若干級。針入度數(shù)值越大,表示潤滑脂越軟。 潤滑脂的填充量,以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜,若加脂過多,由于攪拌發(fā)熱,會使脂變質(zhì)惡化或欽化,同時也不利于轉動中產(chǎn)生的熱量及時散出。高速時應僅填充至三分之一或更少。當轉速很低時,為防止外部異物進入軸承內(nèi),可以添滿殼體空間。 潤滑脂的使用壽命是有限的,其潤滑性能在使用的過程中逐漸降低,磨損也逐漸增多,因此每間隔一定的時間必須補充更換。潤滑脂的補充周期與軸承的結構、轉速、溫度和環(huán)境等有關,應針對企業(yè)具體的工況確定。潤滑脂更換時應注意,牌號不同的潤滑脂不能混合,含有不同種類稠化劑的脂相混合,會破壞潤滑脂的結構和稠度,若必須更換牌號相異的潤滑脂時,應把軸承內(nèi)原有的潤滑脂完全清除后,再添入新的潤滑脂。 軸承潤滑的目的是在滾動表面及滑動表面形成油膜,金屬表面間形成彈性流體動力潤滑油膜。當潤滑劑選擇正確,潤滑劑足夠清潔,轉速、溫度、載荷適當情況下,軸承使用壽命會遠遠超過計算壽命,因此,合理選擇潤滑劑,對軋輥軸承使用壽命至關重要。潤滑脂的選擇要遵循以下幾點: ① 轉速愈高,應用針入度大的脂; ② 環(huán)境溫度低時應用針人度大的脂; ③ 環(huán)境溫度高時選用滴點較高的脂; ④ 要有較強的抗水能力,不可選用鈉基脂,易乳化; ① 脂的潔凈度、防腐蝕性、含水量、分油量均應注意其指標。 (2) 油霧潤滑 油霧潤滑是一種高效能的軸承潤滑方式。油霧潤滑以壓縮空氣作為動力,使油液霧化,產(chǎn)生像煙霧一樣的、顆粒度在2μm左右的干燥油霧,然后經(jīng)管道輸送到潤滑部位。目前在冶金企業(yè)中,油霧潤滑裝置多用于大型、高速、重載的滾動軸承潤滑上。 油霧潤滑與其他潤滑方式比較,具有許多獨特的優(yōu)點: ① 油霧能隨壓縮空氣彌散到所有需要潤滑的摩擦部位??梢垣@得良好而均勻的潤滑效果; ② 壓縮空氣比熱小、流速高,很容易帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量; ③ 大幅度降低了潤滑油的耗量; ④ 由于油霧具有一定的壓力(2~3KPa),因此可以起良好的密封作用,避免了外界的雜質(zhì)、水分等侵入摩擦副。 但油霧潤滑也存在一些缺點,選用時應注意: ① 在排出的壓縮空氣中,含有20%~50%的浮懸油粒,污染環(huán)境,對操作人員健康不利。所以需增設抽風排霧裝置; ② 必須具備一套壓縮空氣系統(tǒng); ③ 僅僅適應于較低粘度的潤滑油,對于高粘度的潤滑劑霧化率較低; ④ 與油氣潤滑相比,在高速、高溫和軸承受贓物、水及有機化學危害的流體侵害的場合適應性差; ⑤ 對潤滑劑的利用率較低,大約只有60%左右,相對于油氣潤滑耗油量較大,給油的調(diào)節(jié)性差,不能定時定量給油。 (3) 油氣潤滑 油氣潤滑是采用壓縮空氣連續(xù)作用,帶動潤滑油沿管道內(nèi)壁不斷地流動并形成渦流狀的油氣混合物(油和氣并不真正融合也不會霧化)以細油滴的形式導入潤滑點,壓縮空氣連續(xù)供給,油則間歇供給;與油霧潤滑相比,它除具有油霧潤滑的潤滑冷卻功能,還具有以下優(yōu)點: ① 適用于高速、高溫、重載和軸承受贓物、水及有機化學危害的流體侵害的場合; ② 因為油氣潤滑中的油沒有被霧化,只是以油滴的形式被壓縮空氣輸送到潤滑部位,所以油氣潤滑系統(tǒng)能輸送各種性能的潤滑油,不受潤滑油粘度限制; ③ 在油氣潤滑中,油和氣可以通過調(diào)整油量、壓縮空氣量配成滿足各潤滑點要求的比例; ④ 向大氣排放的僅是空氣,對環(huán)境沒有污染; ⑤ 潤滑腔的壓力由壓縮空氣決定,內(nèi)腔高壓對防止塵埃及其它雜質(zhì)進入極為有利; ⑥ 監(jiān)控手段完備,機電一體化程度高; ⑦ 系統(tǒng)運動部件少,運行可靠,維護量小。 它的缺點是一次性投資比較大。 3.2.5加強輥系安裝管理,保證輥系處在正常工作狀態(tài) 軋機工況的好壞對軋輥軸承壽命的影響非常大,同樣的軸承,用在不同工況的軋機上,其使用壽命相差很大。軋機工況包括:載荷及載荷在軸承上的分布狀態(tài)、轉速、密封、潤滑、散熱、工作溫度等等。 另外軋輥軸承壽命與輥系在軋機中所處的裝配狀態(tài)也有很大關系,如果輥系不能處在設計所要求的正確安裝位置,將產(chǎn)生很大的載荷分布不均、附加載荷,這將嚴重影響軸承的有效使用壽命。 所以從調(diào)整輥系與牌坊之間的裝配關系以及軋輥工作狀態(tài)方面來講,重點應從以下幾點注意: ① 調(diào)整輥子裝配精度,定期檢測調(diào)整工作輥、支承輥軸承座側滑板,保證各軋輥軸線平行。每套輥子的軸承座應嚴格控制使用,不得隨意互配使用,以減少因軋輥交叉而產(chǎn)生的附加軸向力,同時影響軋材板型。 ② 對傳動系統(tǒng),尤其是萬向接軸要定期更換,否則會因總的間隙過大引起擺動而產(chǎn)生附加軸向力。 ③ 軸承的壽命與軸承座的設計是分不開的。如果軸承座設計和制造不當,將導致軸承受力不均,降低軸承壽命,軸承座應具有調(diào)心性,避免因軋輥撓曲變形而使軸承受到偏載。輥系裝入牌坊之前,應仔細檢查軸承座與壓下機構調(diào)心軸承接觸情況,以及軸承座與牌坊底座(或軋制線調(diào)整機構)調(diào)心軸承接觸情況,避免出現(xiàn)調(diào)心機構卡阻現(xiàn)象。 ④ 檢查與軸承相關的備件的尺寸、幾何形狀、精度等級、公差范圍與設計是否相符。這里主要有軋機排放窗口的平面度、幾何形狀、公差精度、接觸情況。軸承座的壁厚差,它是決定軸承同軸度的關鍵尺寸;以及軸承座與牌坊窗口配合表面的平面度、幾何形狀、公差精度、接觸情況。再有就是輥系裝入牌坊后的側間隙是否滿足設計要求,如果間隙過大將不可避免地產(chǎn)生換向及啟動沖擊、軋輥交叉等情況。 ⑤ 檢查與軸承配合的接觸面的光潔度、硬度是否在規(guī)定范圍之內(nèi),所有間隙、過盈配合量是否符合設計要求等等。 ⑥ 軋輥撓度對軋輥軸承的載荷分布影響非常大,如果受力后軋輥撓度太大,軋機用四列圓柱滾子軸承的四列滾子將出現(xiàn)只有一半或僅有一列受力的情況,將嚴重縮短軸承的有效使用壽命。因此強調(diào)軋機載荷均勻合理,嚴防超載非常重要。 從軋機用四列圓柱滾子軸承與軸承座裝配方面來講,重點應從以下幾點注意: ① 內(nèi)套的安裝 軋機用四列圓柱滾子軸承的內(nèi)圈與輥頸應為過盈配合,安裝時通常用感應加熱器或油浴加熱,禁止使用火焰烘烤加熱,加熱溫度控制在到80℃~90℃,不應超過120℃,否則很容易造成軸承內(nèi)圈滾道退火,影響其硬度和耐磨性,導致軸承有效使用壽命降低而過早報廢。感應加熱時,達到規(guī)定溫度后,應立即將內(nèi)圈裝在軋輥上;當使用油浴加熱時,溫度達到規(guī)定溫度10分鐘后,應迅速將軸承從油液中取出,趁熱裝于軋輥上。必要時,可用安裝工具在軸承內(nèi)圈端面上稍加一點壓力,這樣更容易安裝。軸承裝于軋輥上后,必須立即壓住內(nèi)圈,用塞尺檢查內(nèi)圈端面與輥徑定位端面間隙,直到冷卻為止。 ② 外套的安裝 軋機用四列圓柱滾子軸承的外套與軸承座的內(nèi)孔為過渡配合。裝配時,將外套、滾子、保持架組成的整體用銅棒輕輕打入軸承座內(nèi),并按圖紙規(guī)定的裝配關系緊貼內(nèi)側固定端。在裝外套時,應注意端面與保持架端面的標記,不能裝反,應按照拆開軸承包裝時的初始狀態(tài)順序裝入,以防出現(xiàn)因滾子受力不均而燒軸承的現(xiàn)象。裝軸承時,應將軸承水平放置,軸承裝好后,應標出其受力區(qū)間,以備換輥時重點檢查;另外方便今后調(diào)整外圈受力區(qū)時識別。 ③ 軸承密封件的合理組裝 為吸收軋件變形所產(chǎn)生的熱量及降低軋制載荷,軋制生產(chǎn)中使用大量的乳化液,軸承座時刻處于乳化液包圍之中,此液體中含有軋制時產(chǎn)生的微小金屬顆粒、酸性物質(zhì)及其它雜質(zhì)。這些有害液體和固體顆粒一旦進入軸承,不但影響潤滑劑的性能,破壞所形成的油膜,而且還會直接引起磨粒磨損,導致軸承早期疲勞而失效。另外,不論采用何種潤滑方式,均要求軸承座內(nèi)腔保持密封,一是防止?jié)櫥托孤?,二是保證內(nèi)腔密封,有效保證油霧與油氣潤滑的壓力,保證潤滑效果。 因此,軸承座的密封非常重要,密封解決得好的軋機,軸承消耗就少。因此,軸承與軸承座組裝時要特別注意密封件的安裝,嚴格按照圖紙規(guī)定進行組裝。軸承密封件可考慮選用普通的氟橡膠骨架密封,不僅價格低廉,而且合理地使用也能達到良好的效果。兩側迷宮內(nèi)的軸用密封圈唇口方向必須朝軸承外安裝,可有效防止軋制冷卻液及微小金屬顆粒的濺入。另外要防止安裝時密封圈的人為損壞。 未完-待續(xù)