320 t 魚雷罐耳軸潤滑不良的原因分析與探討

王選平

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司物流中心， 山西 太原 030003）

魚雷型混鐵車是山西太鋼不銹鋼股份有限公司（全文簡稱太鋼）煉鐵與煉鋼系統的重要物流運輸工具，魚雷型混鐵車的正常運行對于保證煉鐵、煉鋼的正常運轉具有極其重要的意義。主副軸承潤滑是魚雷型混鐵車的關鍵傳動部位，其狀態的好壞直接關系到魚雷型混鐵車的運行安全與運行效率。國內同行業對魚雷型混鐵車的潤滑系統均極為重視。因潤滑系統不正常曾經造成太鋼的魚雷型混鐵車頻繁回庫檢修，引發混鐵車現場運用數量緊張；潤滑系統不正常會造成混鐵車耳軸拉傷或磨損嚴重，可能導致車輛在運用過程中不能正常傾翻鐵水，影響正常的煉鐵、煉鋼生產。太鋼魚雷罐耳軸的潤滑方式是在庫內檢修時分解潤滑、魚雷罐傾翻鐵水時外接油泵倒罐站潤滑。

1 問題的提出

目前太鋼現有的魚雷型混鐵車經過多年的運用實踐，其潤滑系統在其原始結構設計中還存在不完善，逐步表現出來，主要問題有：

1）油膜形成不完全，軸承承載不均勻，潤滑系統僅能在軸承表面形成段狀表面油膜，在整個軸承表面形成局部承載油膜，使混鐵車在鐵水傾翻過程阻力增大，造成耳軸局部磨損。潤滑不暢，高溫作業形成局部結碳如圖1，圖2 所示。

圖1 軸瓦磨損照片

圖2 檢修耳軸打磨照片

2）耳軸回庫檢修頻繁。因潤滑不良造成造成耳軸頻繁回庫檢修，僅2017 年標準回庫檢修36 臺次，實際回庫檢修47 臺次，超過標準檢修臺次11 次。

3）加油脂潤滑時間長。耳軸軸瓦在倒罐站進行外接油泵潤滑加脂，每周潤滑一次，每次加油規定10 min，實際加油時間為17.8 min。

2 原因分析

組織相關技術人員對造成魚雷罐耳軸潤滑不良的原因進行分析，主要有一下幾個方面：

1）耳軸與軸瓦頂間隙配合偏小，配合不良。

2）耳軸與軸瓦徑向間隙過小，魚雷罐傾翻鐵水旋轉時造成卡阻現象。

3）魚雷罐耳軸軸瓦潤滑油路分布單一，在高溫下造成潤滑油路堵塞；內部油槽分布為直線型，潤滑加油時潤滑油為線段分布而非面狀分布。

4）加油方式不合理，造成局部潤滑。

3 方案實施分析

根據以上分析對魚雷罐的耳軸及潤滑系統進行了技術改造。

3.1 耳軸與軸瓦蓋頂間隙的改進

1）耳軸與軸瓦蓋頂間隙現狀調查。改進前，采用壓鉛法對部分魚雷罐耳軸軸瓦蓋與耳軸頂間隙進行了測量：主動段頂間隙平均值2.88 mm，從動端頂間隙平均值2.86 mm；18 輛魚雷罐軸承蓋故障6 處；魚雷罐運用35 d。

2）頂間隙方案討論。經過技術人員一致討論認為不足3 mm 的頂間隙無法滿足線路接縫、坡道等因素的影響，如繼續使用將造成太鋼18 輛魚雷罐集中故障。建議頂間隙留6 mm 以上比較妥當。

3）改進方案：根據現場實際利用立式車床耳軸上瓦蓋進行加工，半徑增大3 mm 確保耳軸與軸瓦間隙大于等于6 mm。

3.2 徑向間隙的改進

1）徑向間隙的的現狀調查。320 t 魚雷罐耳軸軸軸承徑向間隙為主動端平均值為1.14 mm，從動端平均值為1.18 mm。魚雷罐運用35 d，魚雷罐耳軸根部缺陷平均4.8 個地方；徑向間隙過小造成魚雷罐耳軸根部故障的原因。

2）方案論證。技術人員一致討論認為不足1 mm的徑向隙如繼續使用將造成魚雷罐耳軸磨損。結合10 號、14 號的徑向間隙2～4 mm，魚雷罐耳軸根部無拉傷痕跡。而這兩輛魚雷罐運輸罐次分別為128 次、146 次，其他魚雷罐均小于80 次。建議徑向隙留2～4 mm 以上比較妥當。

3）徑向間隙方案改進實施。先對軸瓦表面清洗，然后修整耳軸根部圓弧，使用135 mm 外圓弧樣板測量，同時在軸瓦內側上部達3×45°倒角，修平自潤滑面，對耳軸軸瓦的圓弧半徑進行加工，然后用圓弧樣板測量。測量徑向間隙符合2～4 mm

3.3 耳軸潤滑油路的改進

3.3.1 改進前的現狀調查

原320 t 魚雷罐軸瓦外形尺寸775 mm×700 mm，軸瓦直徑755mm。軸瓦內設油槽7 條，尺寸為150mm×10 mm×5 mm，在軸瓦下表面分布7 段。呈線段分布。當外接加油時，魚雷罐耳軸表面7 段油柱，當魚雷罐傾翻鐵水時，在耳軸表面形成段狀油膜，使得耳軸承載時只能依靠局部油膜承載。后果是易造成耳軸局部拉傷。

圖3 改造前油孔槽分布圖（mm）

3.3.2 段狀油路對潤滑的影響

現場調查從魚雷罐傾翻時啟動電流、加油時間長短的影響分析，標準的魚雷罐工作電流的標準為16～25 A，加油時間15 min。

3.3.3 改進設計

將耳軸的7 個段狀潤滑油槽改進為循環網格式潤滑油路；加油方式變更為單點式外接加油泵潤滑。在原有潤滑油路的基礎上將7 段線段式油槽聯通，形成循環網格式潤滑油路分布。如圖4、5 所示，當魚雷罐傾翻鐵水時，通過外接油泵給油潤滑時，能在耳軸表面形成整體油膜；整體油膜承載能避免耳軸拉傷。

圖4 改造后的潤滑油路分布圖（mm）

圖5 改進后的魚雷罐軸瓦循環網格時軸瓦實物照片

3.3.4 循環式耳軸潤滑的改進對比試驗

先對8 號魚雷罐作為試驗模型進行循環網格油槽改造，回庫檢修時與未改造的4 號進行潤滑對比，試驗結果如表1。網格循環式潤滑綜合效果明顯效果。

表1 循環式耳軸潤滑的改進對比

8 號魚雷罐潤滑良好，油膜均勻，回庫魚雷罐耳軸油膜圖如圖6，圖7。

圖6 回庫魚雷罐耳軸油膜圖

后期對8 號魚雷罐進行持續三個月的跟蹤，每周一次，共計跟蹤12 次，點檢無異常傾翻平穩無異音，回庫檢查油膜均勻一致。

后期陸續完成其余魚雷罐網格循環式油路的改造改造后，顯著縮短魚雷罐耳軸的潤滑時間，改善潤滑品質。

圖8 主動端外接管道局部圖

圖9 魚雷罐潤滑油路整體圖

3.3.5 單點式加油潤滑的改進

加油方式通過軸承底座的加油孔進行。潤滑一端需安裝油管4 根，職工需登上軸承臺架，操作安全性差；頻繁拆卸易損壞軸承底座螺紋。

圖10 魚雷罐潤滑管路改進后的實物照片

外接分配器集中潤滑如圖8、圖9。

利用回庫檢修時間按照上述方案陸續對魚雷罐潤滑系統進行改造，將魚雷罐軸承底座使用管件、快速接頭連接至軸承臺架兩端。倒罐站潤滑時外接油管直接與快速接頭連接，潤滑油脂直接進入耳軸軸瓦形成全面潤滑，如圖10 所示。

4 實施效果跟蹤驗證

1）頂間隙、徑向間隙改進后對魚雷罐耳軸根部、及軸瓦拉傷情況進行跟蹤檢查抽查18 輛車沒有發現耳軸根部及軸瓦拉傷情況改進效果明顯。

2）魚雷罐檢修潤滑時間。跟蹤統計34 次加油作業，平均時間7.6 min，較改進前16.8 min 縮短55%，改進效果明顯。

3）作安全性及效率。加油方式通過軸承底座的加油孔實現了魚雷罐現場單點式潤滑。提高職工操作安全性差；減少軸承底座螺紋損壞。

5 結論

根據對混鐵車檢修率的規定，大修是按計劃修為依據，臨修和事故修是狀態為依據，在目前的檢修形式和體制下，兩種檢修模式都有存在的必要性，而且臨修和事故修有時還要重于計劃性檢修，而此次技術改進無疑很大程度減少了狀態修的比重，降低了檢修率，提高經濟效益。

通過對320 t 混鐵車耳軸潤滑改進后，實際應用到生產中，經過跟蹤、檢查、記錄，燃軸事故沒有發生，生產過程故障減少，提高運用安全系數，使魚雷罐運用管理技術的取得較大的進步。

魚雷罐車罐體耳軸潤滑是魚雷罐車維護保養的關鍵環節，循環網格式潤滑，合理的耳軸頂間隙、徑向間隙及現場潤滑對于提高魚雷罐的使用壽命，降低魚雷罐的故障具有積極地推廣意義。