杜長學

（首鋼京(jīng)唐鋼鐵聯合有限責(zé)任公(gōng)司）

摘　要：對中(zhōng)厚(hòu)闆全(quán)液壓熱矯(jiǎo)直機及其輥系(xì)（輥盒）結構(gòu)進行介(jiè)紹，針(zhēn)對熱矯(jiǎo)輥盒支撐輥軸承損壞原(yuán)因進(jìn)行分析，重點從(cóng)潤滑(huá)維護及改(gǎi)進方案進行介(jiè)紹，并(bìng)對曾發生(shēng)的支撐(chēng)輥軸承(chéng)損壞明确(què)原因進行(háng)說(shuō)明，為同(tóng)類型(xíng)矯直機輥(gǔn)盒維(wéi)護及改進提供(gòng)重要的參(cān)考依據。

關鍵詞：熱矯(jiǎo)直(zhí)機；輥系(xì)；支撐輥(gǔn)軸承；抱(bào)死；油氣(qì)潤(rùn)滑

0　引言

熱矯直(zhí)機是中厚(hòu)闆産(chǎn)線最(zuì)重要的(de)工(gōng)藝設(shè)備之一，負責對(duì)軋制後（水冷(lěng)後(hòu)）鋼闆(pǎn)進行矯平，提高鋼(gāng)闆平直(zhí)度，使(shǐ)其(qí)滿足交(jiāo)貨(huò)要求。熱矯直(zhí)機處(chù)于軋(zhá)線主(zhǔ)流程上，該設備的運行(háng)情況直(zhí)接關(guān)系到整條(tiáo)線(xiàn)的産量及産(chǎn)品質量。2003年後(hòu)國(guó)内中厚闆生産(chǎn)線數量(liàng)迅(xùn)速增(zēng)加，90%熱(rè)矯直機均(jun1)采用全液(yè)四重(zhòng)式結構，該形式熱矯直機(jī)主要(yào)由機架(jià)、傳動裝置、輥(gǔn)系（輥盒）、調整機(jī)構組成，其(qí)中輥系（輥盒）是(shì)熱矯直機最核(hé)心部件(jiàn)。某廠4300中(zhōng)厚闆(pǎn)生産線熱(rè)矯直(zhí)機為(wéi)西馬克公(gōng)司設(shè)計，國(guó)内某知名矯直(zhí)機設(shè)備制造廠與西(xī)馬克公司(sī)合(hé)作(zuò)制(zhì)造，其中(zhōng)矯直機輥系為原裝進口(kǒu)件。2006年(nián)底熱(rè)矯直機投産，2007年(nián)6月第一次出(chū)現支撐(chēng)輥軸(zhóu)承損壞故障，軸承損壞後(hòu)造成支撐輥卡(kǎ)死，損傷矯(jiǎo)直(zhí)輥(gǔn)面，繼續矯直會造成(chéng)鋼闆表面壓痕(hén)，嚴重影響産品質量。自(zì)2007年(nián)6月至(zhì)2018年熱(rè)矯(jiǎo)直機輥(gǔn)盒支(zhī)撐輥軸承使用(yòng)壽命(mìng)極不(bú)穩定，在機(jī)壽命(mìng)從幾(jǐ)天到幾個(gè)月不等，多(duō)次出現新修複輥盒(hé)上機不足一周(zhōu)就出現支撐輥(gǔn)軸承損(sǔn)壞的問(wèn)題，嚴(yán)重影響生(shēng)産。針(zhēn)對熱(rè)矯機(jī)輥盒支撐輥軸(zhóu)承損壞問題，該廠技術人(rén)員曾(céng)與多(duō)個具有同結構(gòu)熱矯直機(jī)的寬厚闆生産線進行交(jiāo)流，均(jun1)存在不同(tóng)程度的類似(sì)問題。本(běn)文(wén)通(tōng)過總(zǒng)結近年針對熱矯(jiǎo)輥(gǔn)盒軸承故(gù)障處(chù)理的(de)經(jīng)驗，對熱(rè)矯直(zhí)機輥盒支(zhī)撐輥軸(zhóu)承損壞(huài)形式、主(zhǔ)要(yào)的損(sǔn)壞原(yuán)因及預防(fáng)措施，重(zhòng)點從軸(zhóu)承潤滑角度進行了深入分析(xī)介紹(shào)，為同類故(gù)障處理及(jí)預防(fáng)提供參考(kǎo)。

1　熱矯直參數及(jí)結構(gòu)介紹

1.1 主要參數(shù)

矯直(zhí)機形式：四(sì)重式全液(yè)壓矯(jiǎo)直機；最大(dà)矯直力（平行輥縫、靜壓靠）：3200t；矯直(zhí)輥輥(gǔn)身長度：4300mm；矯直輥(gǔn)直徑：285mm；矯直(zhí)輥數(shù)量：11根；矯直(zhí)輥距(jù)：300mm；支撐(chēng)輥(gǔn)數(shù)量：60根；支撐(chēng)輥軸(zhóu)承型(xíng)号：24130ccw33/c3；最大矯直(zhí)速度：±2.5m/s；矯直鋼(gāng)闆溫(wēn)度：450~1100℃。

1.2 熱矯直機主體結(jié)構(gòu)（圖1）

1.3 上下(xià)輥系（輥(gǔn)盒）裝配(pèi)結構

上下輥系（輥盒）裝配(pèi)結構(gòu)如圖(tú)2、圖(tú)3所示。為(wéi)适應高溫鋼闆矯直(zhí)，熱矯輥系(xì)軸承(chéng)采用rebs油氣潤滑，矯直輥内(nèi)通水冷卻。一套輥系有(yǒu)支撐輥(gǔn)軸承120盤，矯直輥(gǔn)軸承(chéng) 22盤。鋼(gāng)闆(pǎn)矯(jiǎo)直過程(chéng)中(zhōng)矯直(zhí)輥與鋼(gāng)闆直接(jiē)接觸(chù)，支撐(chēng)輥對(duì)矯直(zhí)輥進行支(zhī)撐，由支(zhī)撐輥承(chéng)受矯直力，并通(tōng)過軸承及(jí)軸承座作(zuò)用(yòng)到框架(jià)上。由于矯直輥(gǔn)與鋼闆(pǎn)直接接觸，矯直輥(gǔn)的表(biǎo)面狀态直(zhí)接影(yǐng)響鋼闆表面質量。每根(gēn)工作輥(gǔn)由6根支(zhī)撐(chēng)輥支撐（最靠入(rù)口出(chū)口為3根(gēn)）。

2　故障現象

矯(jiǎo)直(zhí)機輥盒支撐輥(gǔn)軸(zhóu)承損壞後的現象如(rú)圖4所示(shì)，矯直輥輥面(miàn)異常磨損(sǔn)（寬度與支撐輥(gǔn)輥身寬(kuān)度接近(jìn)）、支撐輥輥身(shēn)出(chū)現嚴(yán)重磨(mó)損及藍色燒傷痕迹(jì)。軸承(chéng)抱死故障(zhàng)絕大多數(shù)情況(kuàng)下發(fā)生在(zài)上輥盒，且以上輥盒(hé)中間4組支撐輥為主(zhǔ)。

3　潤滑(huá)不足(zú)造成(chéng)支撐(chēng)輥軸(zhóu)承損壞

投(tóu)産至(zhì)今該(gāi)廠(chǎng)熱矯輥(gǔn)盒支撐(chēng)輥軸承(chéng)損壞(huài)原因主要(yào)分為(wéi)：潤滑不足(zú)、載荷(hé)超限、标(biāo)定(dìng)闆厚度錯誤、壓(yā)縮空氣中含水(shuǐ)、輥徑差(chà)過大等(děng)。根據投産至今(jīn)輥盒故障(zhàng)數(shù)據資料分析認為(wéi)，潤滑不足造成軸承(chéng)損壞的次(cì)數最多。該(gāi)廠熱矯輥(gǔn)盒為西馬克公司2004—2005年(nián)設計(jì)，支撐輥軸承采(cǎi)用油氣潤(rùn)滑，采用軸(zhóu)承(chéng)座内置(zhì)分配器對(duì)連體軸承(chéng)座的(de)5個軸(zhóu)承的油量進行(háng)均勻(yún)分配(pèi)，如圖5所示。

熱矯(jiǎo)輥盒正常情況下需(xū)要定期下機解(jiě)體維護，包括修(xiū)磨輥面(miàn)、軸承檢(jiǎn)查、密封更換等(děng)項目，針對潤滑(huá)油路等。修複過程中往往隻是對管路及分配(pèi)器用(yòng)壓縮空氣(qì)進行吹掃(sǎo)，檢(jiǎn)查各潤(rùn)滑點(diǎn)是否(fǒu)出氣，無(wú)法檢測(cè)油氣分配是否均勻。經過(guò)對故(gù)障輥盒的内置分配器結(jié)構進(jìn)行剖分(fèn)研(yán)究，發現分配(pèi)器内部結構複雜，如圖(tú)6、圖7所示，共有(yǒu)18個(gè)小孔（孔徑 0.6mm），4個孔(kǒng)通向當(dāng)前軸承(chéng)，其餘14個孔(kǒng)繼續傳向(xiàng)?一級。根據(jù)分配器原(yuán)理，若其中(zhōng)個别少量(liàng)孔堵塞(sāi)，比如4個(gè)孔中(zhōng)的(de)2個孔堵(dǔ)塞，就會造(zào)成當(dāng)前軸(zhóu)承潤滑(huá)油(yóu)量縮減(jiǎn)為(wéi) 1/2，類似(sì)堵塞問題(tí)很難(nán)通過壓風(fēng)吹掃檢測(cè)出(chū)異常，這(zhè)就會(huì)造成不正常的(de)分配器繼續上機(jī)，繼而造成軸(zhóu)承(chéng)因潤滑(huá)不足而快速損(sǔn)壞。對拆下(xià)的分(fèn)配器豎(shù)立放置(zhì)2d發現有黑色液(yè)體流(liú)出，類似墨汁（圖(tú)8、圖(tú)9），分析認(rèn)為這是由(yóu)于(yú)上(shàng)輥盒(hé)長(zhǎng)期受高(gāo)溫鋼闆(pǎn)烘烤而(ér)出現的潤滑油(yóu)碳化，特别是上輥盒熱輻射顯(xiǎn)著大(dà)于(yú)下輥盒，這與(yǔ)絕大部分(fèn)支撐輥(gǔn)軸(zhóu)承損壞問(wèn)題發生在(zài)上輥盒中(zhōng)間部(bù)位也可關聯上(shàng)。

綜上，輥盒(hé)檢修(xiū)過程(chéng)中容(róng)易發(fā)生(shēng)由于内(nèi)置分(fèn)配器内淤積的碳化(huà)物清(qīng)洗疏(shū)通不徹底造成(chéng)潤滑油分(fèn)配不(bú)均(jun1)，造(zào)成部分軸(zhóu)承由于潤滑不足而損壞（圖10）。

4　輥(gǔn)盒油(yóu)氣分配器(qì)的維護清洗方(fāng)法

針對(duì)分(fèn)配器(qì)（含内(nèi)置、外置分配器(qì)）的(de)維護與(yǔ)rebs技術(shù)人(rén)員溝通(tōng)，正确(què)的維護清(qīng)洗方(fāng)式是：将各(gè)分配器在(zài)煤油(yóu)槽中(zhōng)浸泡(pào)2d，浸泡(pào)後煤油槽(cáo)底部(bù)出現大量黑色物質（圖(tú) 11）。然(rán)後用(yòng)清潔壓(yā)風正、反(fǎn)向吹掃(sǎo)後(hòu)，再到(dào)新煤(méi)油(yóu)中沖洗(xǐ)即可(kě)。另外(wài)，内置分配器短節連(lián)接處的o形圈在(zài)每次(cì)修(xiū)複時均需更換(huàn)新件。

5　輥(gǔn)盒油(yóu)氣潤滑管路布置改進方(fāng)案介紹

5.1 原(yuán)設計(jì)内置(zhì)油氣(qì)潤滑分配器(qì)的缺點(diǎn)

西馬克公(gōng)司設計的(de)熱矯(jiǎo)輥盒(hé)支撐輥(gǔn)軸承潤滑，采(cǎi)用連體軸(zhóu)承座(zuò)内安裝内(nèi)置分(fèn)配器的形式（圖12a）），内置分配器有如(rú)下主(zhǔ)要(yào)缺點：

（1）價(jià)格(gé)昂貴(guì)，一套(tào)輥盒，僅内(nèi)置分(fèn)配器(qì)需30萬(wàn)元以(yǐ)上。

（2）拆解安(ān)裝精度要(yào)求高。

（3）分配器本(běn)身為(wéi)不可拆(chāi)解(jiě)結構(gòu)，徹底(dǐ)清洗維護(hù)困(kùn)難。

（4）上輥盒軸(zhóu)承座(zuò)的内置分(fèn)配器長期(qī)處在高溫(wēn)環(huán)境下，易(yì)出現積碳，由于(yú)通孔僅 0.6mm，極易堵(dǔ)塞。

5.2 新熱矯(jiǎo)輥盒(hé)油氣潤滑(huá)油路(lù)設計方(fāng)案(àn)及優點

目前新設計的(de)油氣潤(rùn)滑管(guǎn)路布(bù)置方(fāng)案為(wéi)：取消(xiāo)内(nèi)置(zhì)分配器，增加二級外(wài)置分配器，通過不鏽鋼(gāng)管路（Ф6mm×1.5mm）直(zhí)通每個潤滑(huá)點（圖12b）），新(xīn)方案優點(diǎn)如下：

（1）外置分配(pèi)器價格僅是内(nèi)置分(fèn)配(pèi)器(qì)的1/3。

（2）外(wài)置分配器位置(zhì)溫度低，不(bú)會出(chū)現碳化堵塞問題。

（3）外置分配器結構(gòu)簡單(dān)，可解(jiě)體徹底(dǐ)清洗，維護方便(biàn)。

5.3 skf 新型密(mì)封高溫潤滑脂(zhī)軸承在(zài)熱矯機(jī)輥盒中(zhōng)的應用(yòng)

為解(jiě)決熱矯輥盒的(de)軸承(chéng)損壞(huài)壽命問題，skf最新(xīn)研發升級(jí)版的密封(fēng)軸(zhóu)承，在某(mǒu)鋼廠 5000産線和某(mǒu)鋼廠4200産線熱矯(jiǎo)機均(jun1)得(dé)到了很好的使用。有如(rú)下優點(diǎn)：

（1）取(qǔ)消油氣潤滑(huá)系統(tǒng)，可(kě)完全消(xiāo)除稀油消耗成(chéng)本，消除(chú)油氣潤滑(huá)系統(tǒng)維護(hù)成本(běn)。

（2）去除(chú)油氣管路堵(dǔ)塞(sāi)造成軸承(chéng)欠潤(rùn)滑影響(xiǎng)。

（3）采用高溫油脂填(tián)充，保(bǎo)證軸承自潤滑(huá)效果(guǒ)，降低溫度對軸承潤滑的影響(xiǎng)。

（4）使用升級(jí)版skf密(mì)封軸承，軸(zhóu)承實(shí)際(jì)使(shǐ)用壽(shòu)命大(dà)于開式(shì)軸承，可(kě)以多次重(zhòng)複使用(yòng)。

6　其(qí)他軸(zhóu)承損壞原因

除(chú)潤滑原因外，曾(céng)經發生過的明确的損壞(huài)原因有：

（1）模型(xíng)系數設(shè)定錯(cuò)誤(wù)，造成超載。

（2）高(gāo)強鋼頭尾(wěi)闆形(xíng)問題，造成(chéng)單個軸(zhóu)承(chéng)過載(zǎi)。

（3）标定闆厚度錯(cuò)誤。造(zào)成輥縫标(biāo)定出錯，造(zào)成過(guò)載。

（4）頻(pín)繁超(chāo)矯直能力曲線進行超極(jí)限鋼闆矯(jiǎo)直。

（5）油(yóu)氣(qì)潤(rùn)滑壓(yā)縮空(kōng)氣中含水(shuǐ)。

（6）支撐(chēng)輥輥(gǔn)徑差(chà)過大(dà)。

7　結論

對中(zhōng)厚闆軋機(jī)應用(yòng)最廣(guǎng)泛的全液(yè)壓熱(rè)矯直(zhí)機結(jié)構進(jìn)行介紹，針對潤滑原因造(zào)成的(de)熱(rè)矯機輥(gǔn)盒支撐輥軸承(chéng)抱死(sǐ)問(wèn)題(tí)進行(háng)深入分(fèn)析(xī)，并(bìng)提(tí)供了有(yǒu)針對性(xìng)的維(wéi)護要點。同時将(jiāng)目前最新(xīn)的潤滑管路布置形(xíng)式與原布(bù)置形式(shì)進行了對比。并指出其(qí)他造成矯直機支撐(chēng)輥軸(zhóu)承抱(bào)死的6個主要(yào)原(yuán)因，為同類(lèi)型矯(jiǎo)直機的輥(gǔn)盒維護改(gǎi)進提供重(zhòng)要參(cān)考依據。

【參考文獻】

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來源(yuán)：《設備管理與維(wéi)修》2022年(nián)第23期

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