王榮和

摘(zhāi)　要：本文(wén)介紹了(le)冷軋軋輥軸承(chéng)的特點和常見故(gù)障現(xiàn)象(xiàng)，着重研究了其發生(shēng)故障的原因。

關鍵詞(cí)：冷(lěng)軋(zhá)軋輥(gǔn)軸承；損壞原因；疲勞損傷(shāng)

引言(yán)：軋輥軸承在(zài)冷軋機組成中比(bǐ)較重要，其能夠承受較大的負荷，可(kě)以在較差(chà)的環境中工作(zuò)，性能較好(hǎo)。但也正因(yīn)如此(cǐ)，加之容易進水、拆裝困難(nán)等，緻使軸(zhóu)承容易損壞，對(duì)冷軋(zhá)産品(pǐn)造成(chéng)影向。因此(cǐ)對其損壞(huài)原因進行(háng)分析極為必要。

一、冷軋軋輥軸承的特(tè)點(diǎn)以及(jí)故障現象(xiàng)

相比(bǐ)于普(pǔ)通軸承，冷(lěng)軋(zhá)軋輥軸承能(néng)夠承載更(gèng)重(zhòng)的載荷(hé)，通(tōng)常(cháng)情況(kuàng)下可以達(dá)到普通标準(zhǔn)的2到5倍(bèi)，在(zài)工作(zuò)過程中(zhōng)，其運行速(sù)度可(kě)以發生(shēng)大範圍(wéi)變化(huà)[1]。通(tōng)常情況(kuàng)下，冷軋(zhá)軋輥軸(zhóu)承需要在比較(jiào)惡劣的環境中進行(háng)工(gōng)作，因此(cǐ)，氧化鐵屑等雜(zá)質極易(yì)進入其(qí)中造成(chéng)損壞。

在運行過程中(zhōng)，冷(lěng)軋軋輾軸(zhóu)承會(huì)出現一(yī)定(dìng)的故(gù)障，主(zhǔ)要(yào)表現為：， 在将(jiāng)其進行拆(chāi)卸清洗過程中，經常(cháng)會看到其(qí)内外圈滾道處(chù)出現疲勞損傷(shāng)，而且會改變顔(yá)色，硬(yìng)度有所(suǒ)降(jiàng)低，并伴有裂紋(wén)産生，滾動體嚴(yán)重損壞等；第二(èr)，運行過程(chéng)中，軸(zhóu)承部位溫度升高并能聽(tīng)到明(míng)顯的響(xiǎng)聲(shēng)，嚴重(zhòng)情況下會出現(xiàn)冒煙卡死等現(xiàn)象。

二、冷軋(zhá)軋輥軸承損壞原因(yīn)探析

(一)内外圈滾道(dào)疲勞(láo)損傷(shāng)

在長期使用的(de)情況下，軸承内外圈會産生磨(mó)損，如果(guǒ)潤滑效(xiào)果不(bú)佳，其表面(miàn)磨(mó)損程度(dù)會增(zēng)加，嚴重時(shí)便會産生疲勞損傷。在此基(jī)礎上，表(biǎo)面的(de)細小材料會不(bú)斷脫落，久(jiǔ)而久之會累積(jī)在滾動體和滾道之間，應力由此增(zēng)加并高度(dù)集中，導緻(zhì)裂紋産生，随(suí)着裂(liè)紋(wén)的不斷擴(kuò)展，表(biǎo)面産(chǎn)生脫落，麻面出現(xiàn)，往複循(xún)環，z終(zhōng)造成嚴重(zhòng)損壞。

軸承潤滑效果(guǒ)不(bú)佳(jiā)原因(yīn)主要包(bāo)括(kuò)以下方面(miàn)：，擋(dǎng)水圈與(yǔ)軸承座(zuò)共(gòng)同組(zǔ)成的迷(mí)宮密(mì)封(fēng)構件受到(dào)磨損，之間産生較大孔隙(xì)，其(qí)産生可能由于裝配出(chū)現問題(tí)，未對軸(zhóu)承座進行精準定位，使之與擋(dǎng)水圈迷(mí)宮密封處産(chǎn)生摩(mó)擦: 或者軋(zhá)制時(shí)軸承(chéng)受到(dào)影響(xiǎng)而損(sǔn)壞，其(qí)内(nèi)部的擋水圈(quān)和軸承座發生(shēng)了位移，迷(mí)官密封處出現(xiàn)摩擦此外(wài)，也可能在軸向上内圈不(bú)緊固，擋水圈因此無法固(gù)定在原來的位(wèi)置。第(dì)二由(yóu)于長(zhǎng)期使用(yòng)造成密(mì)封橡(xiàng)膠失(shī)效，彈簧(huáng)的彈性模量(liàng)降低等導緻(zhì)不能達到良(liáng)好的(de)密封(fēng)效(xiào)果(guǒ)，在此情況(kuàng)下，軋(zhá)制乳(rǔ)化液會發生洩(xiè)漏流入軸承座(zuò)中，潤滑(huá)油因此(cǐ)被稀釋，失去原(yuán)有的潤滑效果，此情況經(jīng)常出(chū)現在下(xià)輥軸(zhóu)承中。

(二)内外圈發燒變色、硬度降(jiàng)低

該(gāi)現象比較嚴(yán)重，由于(yú)軸承(chéng)升溫幅度較(jiào)大(dà)，内圈和輥(gǔn)軸之(zhī)間由(yóu)配合間隙(xì)變大，産(chǎn)生(shēng)相對(duì)滑動(dòng)，同時外圈(quān)與軸承座之(zhī)間(jiān)也發生相(xiàng)對滑動，在以(yǐ)上(shàng)作用下軸(zhóu)承溫度進(jìn)一步升高，往複(fú)循環的情況下(xià)，内外圈發燒變(biàn)色，硬(yìng)度(dù)降低。另(lìng)外，軸(zhóu)向緊固能力下(xià)降(jiàng)，如軸承(chéng)内圈的(de)軸(zhóu)端螺栓松動或軸向(xiàng)受力過大導緻(zhì)螺栓受損等都(dōu)會發生跑(pǎo)内圈(quān)的情況。

(三(sān)) 嚴重(zhòng)程度(dù)z大(dà)的(de)故障(zhàng)

軸承部位溫度(dù)升高并能聽到明顯的(de)響聲，嚴(yán)重情況(kuàng)下(xià)會出(chū)現冒(mào)煙(yān)卡死等(děng)現象,此(cǐ)類(lèi)問題在軸承中z為嚴重。

軸承内外圈(quān)采用(yòng)的(de)材料比(bǐ)較薄，硬度大、柔軟度(dù)低(dī)，耐磨耐(nài)壓但抗彎曲和(hé)抗剪(jiǎn)性能(néng)卻非(fēi)常差，其使用必(bì)須配合(hé)輥(gǔn)軸以(yǐ)及軸承座(zuò)，以此增加(jiā)整體(tǐ)的性(xìng)能，其中的集中(zhōng)受力(lì)必須(xū)由(yóu)輾軸和軸承(chéng)座共(gòng)同分擔(dān)。一旦内(nèi)圈和(hé)輥(gǔn)軸以及(jí)外圈(quān)和軸承座(zuò)之間不能(néng)良好配合，則(zé)極(jí)其容(róng)易導緻内(nèi)外圈(quān)獨自(zì)承(chéng)擔強大(dà)的(de)力而發生破裂。所以，需要對(duì)輯軸和軸(zhóu)承座(zuò)的尺(chǐ)寸和形狀(zhuàng)等指(zhǐ)标做(zuò)出嚴(yán)格(gé)規定(dìng)，并務必(bì)保證其符合要(yào)求。通常情況下(xià)，問題(tí)往往(wǎng)出現(xiàn)在經過長(zhǎng)時間(jiān)使用的輥(gǔn)軸和(hé)軸承座中。

在運(yùn)行過程中(zhōng)，冷軋(zhá)帶速(sù)度(dù)較(jiào)快，由(yóu)此可(kě)能引發跑偏(piān)、斷(duàn)帶或超出(chū)z大載荷的情(qíng)況(kuàng)，如果(guǒ)過載(zǎi)保護能力(lì)較(jiào)弱，在強(qiáng)大的沖擊力作(zuò)用下可(kě)能導緻(zhì)軸承(chéng)受(shòu)到嚴(yán)重(zhòng)破壞(huài)，跑内(nèi)圈、跑(pǎo)外圈(quān)由(yóu)此産生(shēng)，嚴重時破裂卡死等(děng)問題随之(zhī)而來，輾軸和軸(zhóu)承座受到(dào)嚴重(zhòng)損壞，其規(guī)格和(hé)形狀(zhuàng)發(fā)生改變(biàn)，表面被(bèi)磨(mó)損，繼(jì)而出現溝槽(cáo)或(huò)出現嚴重(zhòng)的變(biàn)形。

在裝(zhuāng)配輥軸(zhóu)過程(chéng)中，如(rú)果未經認真檢測，問(wèn)題就難(nán)以發(fā)現(xiàn)，或者明(míng)明(míng)知道(dào)出現(xiàn)問題卻未(wèi)采取必要的措(cuò)施進行(háng)改進便(biàn)安裝應用(yòng)，此時(shí)，由于軋制中會(huì)産生(shēng)強大的沖(chòng)擊力(lì)，軸承内外(wài)圈破裂的可能(néng)性便會增(zēng)加，其餘部件如滾動(dòng)體和保羨(xiàn)支架便會遭到破壞。

以(yǐ)上軸承(chéng)損壞或潤(rùn)滑效果不(bú)佳等都會導緻(zhì)軸承溫(wēn)度大幅(fú)度升(shēng)高(gāo)，通(tōng)過人(rén)為觸摸便能做(zuò)出準确判斷。

(四)徑向(xiàng)受力過大(dà)

支承輥軸(zhóu)承能(néng)夠承(chéng)受較大的(de)軋(zhá)制力，但是由(yóu)于材料形狀等(děng)原因(yīn)，在一(yī)定的(de)壓力作用(yòng)下，容(róng)易發(fā)生瞬間高(gāo)壓力，在此情況(kuàng)下，軋制(zhì)力(lì)将會大幅(fú)增加(jiā)，軸承(chéng)受力(lì)超出z大範圍，長(zhǎng)期進(jìn)行此類的運行(háng)，其壽(shòu)命将會受(shòu)到(dào)不(bú)良影(yǐng)響。另(lìng)外，如(rú)果材料呈楔形(xíng)，其單(dān)邊受力也(yě)将超(chāo)出(chū)标準，單(dān)側受(shòu)力(lì)過大， 滾(gǔn)動體(tǐ)出現斷裂(liè)、支承架(jià)損壞，軸承壽命(mìng)降低。

彎(wān)輥力和張力是(shì)工作輥(gǔn)軸(zhóu)經常受到的徑向力。由于(yú)原材料形(xíng)狀的(de)原因，軋制(zhì)過(guò)程中必須額(é)外增(zēng)加彎輥力(lì)。在軸(zhóu)承座上施(shī)加彎(wān)輥(gǔn)力，工作(zuò)軸便會發生彎(wān)曲(qǔ)，以便軋制出(chū)闆形(xíng)優(yōu)良的帶(dài)材。但是，彎(wān)輥力也會導(dǎo)緻軸承受到不均勻的(de)力，受(shòu)力主(zhǔ)要集(jí)中于内外(wài)滾動體上，此時軸承(chéng)的荷(hé)載(zǎi)能力嚴(yán)重降(jiàng)低，内外滾(gǔn)道(dào)由此出現磨損。

(五(wǔ)) 軸(zhóu)向受力(lì)過大

除了軋制力以外，工作輥(gǔn)軸上(shàng)也會(huì)受到(dào)軸向(xiàng)力的作用(yòng)，其會對(duì)工(gōng)作(zuò)輥(gǔn)軸造(zào)成(chéng)影(yǐng)響，而(ér)此力往往被忽視。理(lǐ)論情況下(xià)，軸向力的(de)大小(xiǎo)為軋(zhá)制力(lì)的(de) 1%到(dào) 2%，然而實(shí)際上，該(gāi)力能(néng)夠(gòu)達到甚(shèn)至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超(chāo)過軋制(zhì)力(lì)的5%，因而軋(zhá)輥會發生竄動(dòng)，軸向(xiàng)用于(yú)固定(dìng)的螺栓(shuān)斷裂導(dǎo)緻工(gōng)作中斷，嚴(yán)重時軸(zhóu)承(chéng)直接(jiē)被燒毀[2]。導緻軸(zhóu)向力變大(dà)的原因有(yǒu)很多，比如，軋輥(gǔn)軸線發生交叉(chā)、軋制不對(duì)稱、傳動系統運(yùn)行不穩定(dìng)等，但(dàn)是z主要的(de)原因(yīn)是軋(zhá)輥之間出(chū)現交叉，特(tè)别是(shì)發生傳動(dòng)輥(gǔn)的軸線交叉。

三、結(jié)論

相(xiàng)比(bǐ)于普通(tōng)軸承，冷軋(zhá)軋輥軸承性能較好(hǎo)。但是在使(shǐ)用過程中(zhōng)會(huì)受(shòu)到不(bú)同程度(dù)的破壞(huài)，為此(cǐ)應該認真(zhēn)對其(qí)損壞(huài)原因(yīn)進行分析，在探(tàn)索中找到(dào)z佳的解決辦法，保證(zhèng)冷軋(zhá)産品質量。

參(cān)考(kǎo)文獻：

[1] 李向(xiàng)陽，馬嘉，崔軍利.立磨磨(mó)輾(niǎn)軸承損壞原因分析(xī)[j].水泥(ní)，2019，000 (009): 42-44.

[2] 孫玉潔.淺(qiǎn)談冷軋(zhá)軋輥服(fú)役過(guò)程中(zhōng)的管(guǎn)理[j].金屬世(shì)界，2019，203 (03):14-17.

來(lái)源：《科(kē)學(xué)與财富(fù)》2020年第21期