軋機(jī)齒輪基座軸承隱患跟蹤處理與分析

王磊磊 齊林雷 陳 磊

作者通聯(lián)：日照鋼鐵有限公司1580帶鋼廠 山東日照市沿海路600號(hào)276806

E-mail：chenlei@rizhaosteel.com

一、工況條件及隱患軸承型號(hào)

熱軋帶鋼F7齒輪基座是精軋機(jī)末架軋機(jī)，正常承受軋制壓力1500～3000t，轉(zhuǎn)速1188m/min，變速頻率快，工況條件較差，對(duì)整個(gè)帶鋼的板型控制起關(guān)鍵作用，是整個(gè)主軋線的核心設(shè)備，齒輪基座結(jié)構(gòu)為人字齒嚙合形式。隱患軸承型號(hào)（FAG）24072CC，雙列調(diào)心圓柱滾子軸承。

二、隱患發(fā)現(xiàn)及跟蹤處理

2012年2月日常點(diǎn)檢過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)齒輪基座聲音異常，但溫度、振動(dòng)檢測(cè)情況正常。經(jīng)技術(shù)人員聯(lián)合確認(rèn)后，列為設(shè)備隱患C級(jí)監(jiān)護(hù)運(yùn)行，監(jiān)聽(tīng)聲音的劣化發(fā)展趨勢(shì)。到3月中旬，齒輪軸輸入端軸承聲音明顯增大，出現(xiàn)周期性刮剎聲。4月初打開(kāi)箱體檢查，發(fā)現(xiàn)軸承保持架有一處磨損，磨損情況見(jiàn)圖1。

按照設(shè)備隱患分級(jí)管理辦法（設(shè)備隱患分級(jí)管理分A、B、C、D四個(gè)等級(jí)），根據(jù)該設(shè)備在整個(gè)軋線的重要程度，把隱患升級(jí)到B級(jí)，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)護(hù)。制定了三種處理方案，整體更換齒輪基座、更換上齒輪軸裝配或更換軸承。經(jīng)討論，第一種方案整體更換比較安全，解決問(wèn)題徹底，但工作量大，受檢修時(shí)間和生產(chǎn)情況限制；第二種方案更換上齒輪軸，裝配時(shí)涉及到齒輪嚙合間隙的調(diào)整、齒輪磨合等問(wèn)題，由于備件與在線運(yùn)行的齒輪軸不是同一個(gè)廠家生產(chǎn)，上下兩個(gè)齒輪軸有四個(gè)偏心套，即便調(diào)整，也不一定能夠達(dá)到嚙合要求；第三種方案更換軸承，考慮輸入端軸承沒(méi)有聯(lián)軸器，不涉及拆卸其他機(jī)件，一致認(rèn)為更換軸承比較合理。4月中旬利用定修，安排維檢人員按照既定方案更換軸承，恢復(fù)生產(chǎn)后異音消除，監(jiān)護(hù)運(yùn)行一周無(wú)異常，隱患徹底消除。

圖1 保持架損壞處

三、損壞現(xiàn)象及原因分析

從圖2、3、4可以看出，拆下的軸承內(nèi)側(cè)有一個(gè)滾動(dòng)體圓周約1/3剝落，與該滾動(dòng)體接觸的保持架靠運(yùn)轉(zhuǎn)方向前端磨掉近70%，邊部已經(jīng)斷裂。結(jié)合滾動(dòng)體大面積剝落現(xiàn)象，經(jīng)技術(shù)人員討論，認(rèn)定是該單個(gè)滾動(dòng)體在制造過(guò)程中，特別是熱處理工藝過(guò)程存在缺陷，較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后薄弱部位發(fā)生剝落，在外力作用下迅速劣化，導(dǎo)致大面積剝落和保持架損壞，這也符合在跟蹤控制過(guò)程中表現(xiàn)出的異音變化趨勢(shì)。

經(jīng)委托日照鋼鐵控股集團(tuán)有限公司中心實(shí)驗(yàn)室對(duì)損壞滾動(dòng)體的成分、顯微硬度檢測(cè)和金相組織分析。比較成分檢測(cè)結(jié)果，缺陷滾動(dòng)體與正常滾動(dòng)體成分存在嚴(yán)重差異，說(shuō)明該滾動(dòng)體與正常滾動(dòng)體材料可能不是同一爐冶煉產(chǎn)品。

從顯微硬度檢測(cè)結(jié)果看，表面顯微硬度值均比基體硬度值偏高，其中缺陷樣表面硬度值較基體硬度高99.0（ HV0.2）， 正 常 樣表面硬度比基體高32.1（ HV0.2）。 說(shuō)明缺陷滾動(dòng)體與正常滾動(dòng)體在熱處理過(guò)程中不是在同一條件下進(jìn)行。

金相檢驗(yàn)結(jié)果顯示，缺陷試樣基體組織為M回＋少量A殘＋未溶F；正常試樣基體組織為M回＋A殘＋未溶F，殘余奧氏體含量較缺陷試樣偏高；脫皮缺陷部位存在裂紋（ 圖 5）。

四、結(jié)論

從發(fā)現(xiàn)軸承隱患到跟蹤與處理過(guò)程，通過(guò)對(duì)損壞部件的宏觀、微觀分析，了解了雙列調(diào)心圓柱滾子軸承的成分組成、熱處理工藝過(guò)程以及在使用過(guò)程中的劣化情況，可以得出結(jié)論：同一盤(pán)軸承的滾動(dòng)體材料，最好是出自同一批次冶煉爐，熱處理過(guò)程一致。上述處理過(guò)程可以作為同行業(yè)趨勢(shì)點(diǎn)檢范例。

W13.02-07