杜長學

（首鋼京(jīng)唐鋼鐵聯(lián)合(hé)有限責任公司）

摘　要：對(duì)中厚闆全(quán)液壓(yā)熱矯直機及其輥系（輥盒）結構進(jìn)行介紹，針對熱(rè)矯輥盒支撐輥軸承損壞原因進行分析，重點從潤滑維護及改進方案進行介紹，并對曾發生的支撐輥軸(zhóu)承損壞明确原因進行說明(míng)，為同類型矯直機(jī)輥盒維(wéi)護及(jí)改進提供重要的參考依據。

關鍵詞：熱矯直機；輥系；支撐輥軸承；抱死；油氣潤滑

0　引言(yán)

熱矯直機是中厚(hòu)闆産線最重要的工藝設備之一，負責對軋制後（水冷後）鋼闆進行矯平，提高鋼闆(pǎn)平直度，使其滿足交貨(huò)要(yào)求。熱(rè)矯直機處于軋線主流程上，該(gāi)設備的運行情況直接關(guān)系到整條線的産量及産(chǎn)品質量。2003年後國内中(zhōng)厚闆生(shēng)産線數量迅(xùn)速增加，90%熱矯直機均采用全液(yè)四重式結(jié)構，該形式熱(rè)矯直機(jī)主要由機架、傳動裝置、輥系（輥盒）、調整機構(gòu)組成，其(qí)中輥系（輥盒）是熱矯直機(jī)最核心部件。某廠4300中(zhōng)厚闆生産線熱矯直機為西馬克公司設計，國内某知名矯直機設(shè)備制造廠與(yǔ)西(xī)馬克公司合作制造，其(qí)中(zhōng)矯直機輥(gǔn)系為原裝進口件。2006年底熱矯直(zhí)機投産，2007年6月第一次出現支撐(chēng)輥軸(zhóu)承損壞故障，軸承損壞後造成支撐輥卡死，損傷矯直輥面，繼續矯(jiǎo)直會造成鋼闆表面壓痕，嚴重影響(xiǎng)産品質量。自2007年6月至2018年熱矯直機輥(gǔn)盒支撐輥(gǔn)軸承使用壽命極不穩定(dìng)，在機(jī)壽命從幾天(tiān)到(dào)幾個月不等，多次出現(xiàn)新修複輥盒(hé)上機不足一周就出現支撐輥軸承損壞的問題，嚴重影(yǐng)響生産。針對熱矯機(jī)輥盒支撐輥軸承損壞問(wèn)題，該廠技術人員曾(céng)與多個具有同結構熱矯直機的(de)寬(kuān)厚闆生産線(xiàn)進行交流，均(jun1)存在不同程度的類似問題。本文通過總結近年針對熱矯輥盒軸承故障處理的經驗，對熱矯直機輥(gǔn)盒支撐輥軸承損壞形式、主要的損壞原因及預防措施，重點從軸承潤滑角度進行了深入分析(xī)介紹，為(wéi)同類故障處理及預防提供參考。

1　熱矯直參數及結構介紹

1.1 主要參數

矯直機形式：四重式(shì)全液壓矯(jiǎo)直機；最大矯直力（平(píng)行輥縫、靜壓靠）：3200t；矯直輥輥身長度：4300mm；矯直輥(gǔn)直徑：285mm；矯直輥數量：11根(gēn)；矯直輥距：300mm；支撐輥數量：60根；支撐輥軸承型(xíng)号：24130CCW33/C3；最大矯直速度：±2.5m/s；矯直鋼闆溫度：450~1100℃。

1.2 熱矯直(zhí)機主體結構（圖1）

1.3 上下輥系（輥盒）裝配結構(gòu)

上下輥系（輥盒）裝配(pèi)結構(gòu)如圖2、圖3所(suǒ)示。為适應高溫鋼闆矯直(zhí)，熱矯輥系軸(zhóu)承采用REBS油氣潤滑(huá)，矯直(zhí)輥内通水冷卻。一套輥系有支撐輥軸承120盤，矯直輥軸承 22盤。鋼闆矯直(zhí)過程中矯直輥與鋼闆直接接觸，支撐(chēng)輥對矯直輥進行支(zhī)撐，由支撐(chēng)輥承受矯直力，并通過軸承及(jí)軸承座作用到框架上。由于矯直輥與鋼闆直接接觸，矯直(zhí)輥(gǔn)的表面狀态直接影(yǐng)響(xiǎng)鋼闆表面質量。每根工作輥由6根支撐輥支撐（最靠入口出口為3根）。

2　故(gù)障現(xiàn)象

矯(jiǎo)直機輥盒支撐輥軸(zhóu)承損壞後的(de)現象如圖4所示，矯直輥輥面異常磨損（寬度與支(zhī)撐輥輥身寬度接近(jìn)）、支撐(chēng)輥輥身出現嚴重磨損及藍色燒傷痕迹。軸(zhóu)承抱死故障絕大多數情況(kuàng)下發生在上輥盒(hé)，且以上輥盒中間4組支撐輥為主。

3　潤滑不足造成支撐(chēng)輥軸承損壞

投(tóu)産至今該廠熱矯輥(gǔn)盒支撐輥軸承損(sǔn)壞(huài)原因主要分為：潤滑不足、載荷超限、标定闆厚度錯誤、壓縮空氣中含(hán)水、輥徑差過大等(děng)。根據(jù)投産(chǎn)至今輥盒故障數據資(zī)料分析認為，潤滑不足(zú)造成軸承損壞(huài)的次數最多。該廠(chǎng)熱矯輥盒為西馬克公司2004—2005年(nián)設計，支撐輥軸承采用油氣(qì)潤滑，采用軸承座内置分(fèn)配器對(duì)連體軸承座的(de)5個軸承的油量進行均(jun1)勻分配，如圖5所示。

熱矯輥盒正常(cháng)情況下需要定期下機解體維護，包括修磨輥面、軸承檢查、密封更換等項目，針對潤滑油路(lù)等。修複過程中往往隻是對管路及(jí)分配(pèi)器用壓縮空氣進行吹掃，檢查各潤滑點是(shì)否出氣，無法檢測油氣分配是否均勻。經過(guò)對故障輥盒(hé)的内置分配器結(jié)構進行剖(pōu)分研究，發現分(fèn)配器(qì)内部結(jié)構複雜，如圖(tú)6、圖7所示，共有18個小孔(kǒng)（孔徑 0.6mm），4個孔通向當前軸承(chéng)，其餘(yú)14個孔(kǒng)繼續傳向?一級。根據分(fèn)配器原理，若其中個别少量孔堵塞，比(bǐ)如4個孔中(zhōng)的2個孔堵(dǔ)塞，就會(huì)造成當前軸承潤滑油量縮減為(wéi) 1/2，類似堵塞問題很難(nán)通過壓風吹掃檢測出異常，這就會造成(chéng)不正常的分(fèn)配器繼續上機，繼(jì)而造成軸(zhóu)承因潤滑不足而快(kuài)速損壞(huài)。對(duì)拆下的分配器豎立放置2d發現有(yǒu)黑色液體(tǐ)流出，類似墨汁（圖8、圖9），分析認為這是由于上輥盒長期受高(gāo)溫鋼闆烘(hōng)烤而出現的潤滑油碳化，特别是上輥盒(hé)熱輻射顯著大于下(xià)輥盒，這與絕大部分支撐(chēng)輥軸承損壞問題發生在上輥盒中間部位也可關(guān)聯上。

綜上，輥盒(hé)檢修過程中容易發生由于内置分配器内淤積的(de)碳化物清洗疏通不徹底造成潤滑油分配不均，造成部分軸承由于潤滑不足而損壞(huài)（圖(tú)10）。

4　輥盒油氣分配器(qì)的維護清洗方法

針對分(fèn)配器（含内置、外置分配器）的維護與REBS技術人員(yuán)溝通，正确的維護清洗方式是：将各(gè)分配器在煤油槽中浸泡(pào)2d，浸泡後煤油槽底部出現大量黑色物(wù)質（圖 11）。然(rán)後用清潔壓風正、反向吹掃後(hòu)，再到新(xīn)煤油中沖洗即可(kě)。另外(wài)，内置分配器短節連接處的O形圈在每次(cì)修複(fú)時均需更換新件。

5　輥盒油氣潤滑管路布置改進方案介紹

5.1 原設計内置油氣(qì)潤滑分配器(qì)的缺點

西馬克公司設計的熱矯輥(gǔn)盒(hé)支撐輥軸承潤滑，采用連(lián)體軸承座内安裝内置分配器的形式（圖12a）），内置(zhì)分配(pèi)器有如下主要(yào)缺點：

（1）價格昂貴，一套輥盒，僅内(nèi)置分配器(qì)需30萬元以上。

（2）拆解安裝精度要(yào)求高。

（3）分配器本身為不可拆解(jiě)結構，徹底(dǐ)清洗維護(hù)困難。

（4）上輥盒軸(zhóu)承座的内置分配器長期(qī)處在高溫環境下，易出現(xiàn)積碳，由于通孔(kǒng)僅 0.6mm，極易堵(dǔ)塞(sāi)。

5.2 新熱矯(jiǎo)輥盒油氣潤滑油路設計方案及優點

目前新設計的油氣潤滑管路布置方案為：取消内置分(fèn)配器，增加二級外置分配器，通過不鏽鋼管路（Ф6mm×1.5mm）直(zhí)通每個潤(rùn)滑點（圖12b）），新方案(àn)優點如下：

（1）外置分配器價格僅(jǐn)是内置分配器的1/3。

（2）外置分配器位置(zhì)溫度低，不(bú)會出現碳化堵塞問題。

（3）外置分配器結構簡單(dān)，可解體徹底清(qīng)洗，維護方便。

5.3 SKF 新型密封高溫潤(rùn)滑脂軸承在熱矯機輥(gǔn)盒中的(de)應用

為(wéi)解決熱矯輥盒的軸(zhóu)承損壞壽命(mìng)問題，SKF最新研發(fā)升級(jí)版的密封軸承，在某鋼廠 5000産線和某鋼廠4200産線熱矯機均得到了很好的使用。有如下優點：

（1）取(qǔ)消油(yóu)氣潤滑系統，可完全消除稀油消耗成本(běn)，消除(chú)油(yóu)氣潤滑系統維護成本。

（2）去除油氣管路堵塞造成軸承欠潤滑影(yǐng)響。

（3）采用高溫油脂(zhī)填充，保證軸承自(zì)潤滑效(xiào)果，降低溫度對軸承潤滑的影響(xiǎng)。

（4）使用升級版SKF密封軸(zhóu)承，軸承實際使用壽命大于開(kāi)式軸(zhóu)承，可以多次重複(fú)使用。

6　其(qí)他軸承損(sǔn)壞原因

除潤滑原因外，曾經發生過(guò)的明确的損壞原因有：

（1）模型系數設(shè)定錯誤，造成超載。

（2）高強鋼頭尾闆(pǎn)形問題，造成單個軸承(chéng)過載。

（3）标定闆厚(hòu)度錯誤。造成輥(gǔn)縫(féng)标定出錯，造成過(guò)載。

（4）頻繁超矯直能力曲線(xiàn)進行超極(jí)限鋼闆矯直。

（5）油氣潤滑壓縮(suō)空氣中含水。

（6）支撐輥輥徑差過大。

7　結論

對中(zhōng)厚(hòu)闆軋機應用最廣泛的全液壓熱矯直(zhí)機結構進行介紹，針對潤滑原(yuán)因造成的熱矯機(jī)輥盒支撐輥軸承抱死問題進行深入分析，并提供了(le)有針對性的維護要點。同時将(jiāng)目前最新的潤滑管路布置形式與(yǔ)原布置形式進行了對比。并指出(chū)其他造(zào)成矯(jiǎo)直機支撐輥軸承抱死的6個主(zhǔ)要原因，為同類型矯直機的輥(gǔn)盒維(wéi)護改進提供重要參考依據。

【參考文獻】

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［3］謝鵬飛，董志偉.淺(qiǎn)談油氣潤滑分配器的維修和維護［J］.河北冶金(jīn)，2016（4）77-79.

來源：《設備管理(lǐ)與維修》2022年第(dì)23期

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