單機架軋機一中間輥故障分析及對策

玉林峰

（寶鋼股份公司硅鋼部，上海 200444）

單機架軋機一中間輥故障分析及對策

玉林峰

（寶鋼股份公司硅鋼部，上海 200444）

本文對單機架可逆軋機生產(chǎn)過程中曾發(fā)生過的一中間輥機械故障進行了詳細闡述，對故障產(chǎn)生的原因進行分析并制定對策，同時對機械設(shè)備的點檢維護工作提出幾點建議。

單機架軋機；板形輥；顯示異常

1 概述

硅鋼單機架可逆軋機（簡稱 RCM）采用的是日本三菱—日立設(shè)計及合作制造的森吉米爾20輥軋機（HZ—MILL）。該軋機牌坊為分體式結(jié)構(gòu)，包括上、下內(nèi)牌坊和工作側(cè)、傳動側(cè)外牌坊，每片內(nèi)牌坊中裝有1根工作輥、2根第一中間輥、3根第二中間輥和4根支撐輥。在軋制過程中第一中間輥可以通過傳動側(cè)的驅(qū)動油缸進行軸向竄動，整個一中間輥軸向調(diào)節(jié)機構(gòu)可以改善產(chǎn)品厚度精度和板形控制能力。

一中間輥主要由軸承、軸承座及軋輥組成，整個一中間輥軸向調(diào)節(jié)機構(gòu)主要由驅(qū)動油缸、連桿、U型抓手和一中間輥組成，如圖1所示。本文所闡述的內(nèi)容不涉及到生產(chǎn)過程中軋輥本身出現(xiàn)的異常情況，而是其他連接部件出現(xiàn)的故障，經(jīng)分析原因后制定了解決方案。

圖1 一中間輥軸向調(diào)節(jié)機構(gòu)組成

2 一中間輥連桿螺栓斷裂故障

2.1 故障現(xiàn)象及處理經(jīng)過

RCM 機組曾發(fā)生過一中間輥連桿螺栓斷裂的故障，故障位置及螺栓斷裂形貌如圖2、3所示。當(dāng)時發(fā)現(xiàn)上一中間輥已竄至最外端并與上牌坊門磨損粘連。我們將粘連部分動火割除，取出損壞的一中間輥，重新更換連桿螺栓并做防松措施。

2.2 原因分析

圖2 連桿螺栓位置

圖3 螺栓斷裂形貌

由于單機架軋機軋制過程中一中間輥需要頻繁竄動以控制板形，一中間輥連桿螺栓防松止檔經(jīng)長期使用失效，螺栓發(fā)生松動，在一中間輥前后竄動過程中螺栓受交變載荷作用力沖擊而發(fā)生斷裂。

第一中間輥軸承座端蓋螺紋使用一段時間后會磨損，端蓋與軸承座之間存在間隙，造成軸承座端蓋有松動現(xiàn)象。軋制過程中第一中間輥高速旋轉(zhuǎn)，這種松動會產(chǎn)生較大振動，大的振動易造成第一中間輥連桿上的連接螺栓松動。

2.3 對策措施

（1）通過改變一中間輥連桿螺栓防松緊固形式，提高連桿連接螺栓緊固的可靠性。同時定期對一中間輥連桿螺栓部位進行檢查，避免發(fā)生螺栓松動現(xiàn)象。

（2）發(fā)現(xiàn)軸承座端蓋有松動現(xiàn)象后，應(yīng)將端蓋緊固到位后重新配鉆騎縫螺紋孔，避免軋制過程中產(chǎn)生較大振動。

3 一中間輥軸承卡死故障

3.1 故障現(xiàn)象及處理經(jīng)過

RCM 機組曾先后發(fā)生過幾次一中間輥軸承卡死故障，檢查更換損壞的一中間輥的軸頭端面，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重磨損、潤滑孔已堵死，如圖4所示，解體軸承座發(fā)現(xiàn)其中的推力軸承嚴(yán)重碎裂，如圖5所示。同時，因一中間輥軸承卡死后軸承座會與軋輥一起高速旋轉(zhuǎn)，軸承座和U型抓手產(chǎn)生劇烈相對摩擦，也會造成一中間傳動側(cè)U型抓手損壞，更換一中間輥和U型抓手后恢復(fù)正常生產(chǎn)。

圖4 端面嚴(yán)重磨損、潤滑孔堵死

圖5 推力軸承嚴(yán)重碎裂

3.2 原因分析

影響一中間輥軸承壽命的因素較多，造成軸承卡死的原因分為以下幾個方面。

（1）一中間輥軸承軸向或徑向間隙過大軸承受到?jīng)_擊損壞。圖紙中一中間輥軸承的軸向間隙為0.05 ～ 0.90mm，推力軸承與軸承座內(nèi)表面也有單側(cè) 0.5mm 的間隙。由于在軋制過程中一中間輥一直進行軸向竄動，如軸承軸向或徑向間隙超出標(biāo)準(zhǔn)勢必會對內(nèi)部軸承造成較大沖擊，在沖擊力作用下推力軸承易發(fā)生損壞。

（2）一中間輥軸承軸向徑向間隙過小軸承漲死。生產(chǎn)過程中一中間輥處于高溫環(huán)境且轉(zhuǎn)速很高，如軸承軸向或徑向間隙過小，軸承的游隙可能漲死，也容易造成軸承損壞。

（3）一中間輥軸承長時間使用存在疲勞裂紋，未及時進行檢查更換，導(dǎo)致軸承損壞。

（4）一中間輥軸承潤滑不良。一中間輥軸承采用乳化液潤滑，其軸承潤滑不良分兩種情況，第一種是乳化液管路發(fā)生堵塞，第二種是一中間輥與抓手未安裝到位，乳化液通路不通，結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 U型抓手與一中間輥

3.3 對策措施

（1）一中間輥軸承間隙按照軸向間隙 0.05 ～0.90mm，推力軸承與軸承座內(nèi)表面單側(cè)間隙 0.5mm控制，同時形成檢查測量記錄以備發(fā)生異常后分析原因時有數(shù)據(jù)可以追溯。

（2）縮短一中間輥軸承清洗檢查周期，從原來的 45 天縮短至 30 天，清洗檢查時發(fā)現(xiàn)軸承有磨損、卡阻等異常及時更換。

（3）每次更換新一中間輥后，確認(rèn)一中間輥軸承座端部與U型抓手配合情況，避免因U型抓手未安裝到位導(dǎo)致乳化液通路發(fā)生不連通的情況。

（4）對一中間輥乳化液潤滑管路定期進行檢查，避免潤滑管路發(fā)生堵塞；定期檢查確認(rèn)U型抓手上的通孔，確保潤滑孔暢通。

4 結(jié)語

本文所闡述的一中間輥相關(guān)部件損壞故障均由機械方面因素引起，因此對于一中間輥這種重要設(shè)備需做好以下幾方面工作：

對于頻繁動作的設(shè)備，需避免相關(guān)零件松動，因為松動會引起振動，而大的振動是造成設(shè)備損壞的一個重要因素。

軸承作為機械設(shè)備中一種常見的部件，設(shè)備維護人員和裝配人員需高度重視，軸向游隙、徑向游隙是否符合標(biāo)準(zhǔn)會對軸承壽命有很大影響。

軸承的潤滑情況是否良好也決定著軸承的使用壽命，潤滑管路是否暢通，潤滑介質(zhì)的壓力、流量是否適合工況均需要定期進行檢查。

[1]單機架可逆軋機機電儀培訓(xùn)教材——第 1 篇（機械）.

TG333

A

1671-0711（2017）03（下）-0045-02