軋鋼輥道故障分析及其解決方案

一、 軋鋼輥道故障產(chǎn)生原因分析

軋鋼輥道的工作特點(diǎn)是輸送的鋼坯溫度高、輸送的載荷比較大。傳統(tǒng)軸承座支撐的輥道有兩種結(jié)構(gòu)，一種是鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，另一種是傘齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其主要故障源于兩方面，一是軸承的損壞，二是傘齒輪的損壞（對(duì)傘齒輪傳動(dòng)而言）。

1、輥道軸承損壞的原因分析

① 軸承座改變了軸承的設(shè)計(jì)油隙

軋鋼輥道的工作特點(diǎn)之一就是輸送的鋼坯溫度高，當(dāng)輥道輸送高溫鋼坯時(shí), 熱量就會(huì)通過輥道軸直接傳到軸承圈上, 軸承必然從圈開始分別向軸向和徑向膨脹.傳統(tǒng)軸承座中的軸承在軸向, 由于軸承室寬度往往都大于軸承寬度10%以上, 軸承在軸向有處可脹, 軸承不會(huì)因此造成“燒損”， 然而軸承在徑向, 由于軸承座是上下螺栓固定的結(jié)構(gòu)，軸承室的直徑無法改變,當(dāng)軸承圈隨著溫度的不斷升高不斷脹大時(shí),軸承外圈卻被軸承座緊固著無法脹大, 因此原始設(shè)計(jì)的軸承外圈間的油隙就會(huì)減小, 軸承就會(huì)由于外圈間的油隙過小而產(chǎn)生熱量使軸承溫度很快升高,直至“抱死”。

為了降低溫度提高軸承壽命，有些企業(yè)將輥道軸承座設(shè)計(jì)成穿水結(jié)構(gòu)。這種措施對(duì)軸承有有利的一面，也有不利的一面，有利的一面是降低了軸承外圈的溫度，使軸承室的潤滑油不會(huì)被“烤干”，減少了軸承因缺油而損壞的因素。不利的一面是降低軸承外圈溫度后（軸承圈的膨脹仍然存在），軸承外圈間的的油隙會(huì)更加變小，反倒加快了軸承的發(fā)熱和損壞。

② 軸承座造成了軸承不同心運(yùn)轉(zhuǎn)

溫度高、載荷大、沖擊大,這是不可改變的軋鋼輥道工作環(huán)境。制作再平的輥道架在生產(chǎn)過程中都會(huì)出現(xiàn)變形, 固定在輥道架上的兩個(gè)軸承座就會(huì)同心，裝在同一根輥道上的兩個(gè)軸承就會(huì)在不同心的情況下運(yùn)轉(zhuǎn), 這種不同心運(yùn)轉(zhuǎn)造成的“別勁”都作用在軸承上, 軸承的壽命必然會(huì)大打折扣。

③ 軸承座造成檢查加油不便

軋鋼生產(chǎn)的特點(diǎn)要求輥道軸承座必須經(jīng)常進(jìn)行檢查經(jīng)常加油,而傳統(tǒng)軸承座上蓋是用螺栓固定的，要檢查或加油必須要打開軸承座上蓋，而軋鋼生產(chǎn)的連續(xù)性又不允許經(jīng)常停機(jī)，因此軸承就會(huì)經(jīng)常缺油，就會(huì)加速軸承的損壞。

④ 軸承座密封不嚴(yán)，水、塵嚴(yán)重影響軸承壽命

軋鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵不但多, 而且多為堅(jiān)硬的金屬化合物,這些堅(jiān)硬的灰塵進(jìn)到軸承中會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞軸承, 降低軸承壽命。另外，因?yàn)楣に嚮蛟O(shè)備需要，有很多地方需要往輥道上噴水（濺水），水帶著灰塵進(jìn)到軸承室中，就會(huì)更加嚴(yán)重的損壞軸承。傳統(tǒng)軸承座在上下開口處都是平面接觸密封,輸入輸出軸孔處大多數(shù)都沒有密封，少部分有的也只是一般的毛毯密封,在大沖擊、多灰塵、多水的工作環(huán)境下,大多數(shù)時(shí)間，即使有密封也根本就不起作用，輥道軸承都是在油、水、灰塵的混合液中運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的影響著軸承壽命。

2、傘齒輪傳動(dòng)輥道故障分析

傘齒輪傳動(dòng)輥道具有傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小的優(yōu)點(diǎn)。但是它卻存在故障高、更換時(shí)間長的缺點(diǎn)。傘齒輪傳動(dòng)輥道故障主要源于軸承損壞和傘齒輪磨損。由于傘齒輪傳動(dòng)的輥道，受安裝空間限制，選用的軸承都是壽命較低的輕窄系列軸承，再加上傘齒輪造成的軸向力，軸承的故障率很高是必然的。傳動(dòng)輥道的傘齒輪除了自身磨損快之外，軸承稍有軸向間隙，傘齒輪就會(huì)改變嚙合狀態(tài)而很快“禿尖”無法運(yùn)轉(zhuǎn)。因此傘齒輪傳動(dòng)輥道的故障往往超過其它方式傳動(dòng)輥道兩倍以上。   

3、軋鋼輥道故障搶修時(shí)間對(duì)比

軋鋼生產(chǎn)過程中，一旦輥道的軸承或傘齒輪出現(xiàn)故障，就必須搶修減少停機(jī)時(shí)間。對(duì)于鏈傳動(dòng)輥道來說，搶修所必須的時(shí)間除了準(zhǔn)備和吊裝時(shí)間之外，主要時(shí)間是用在軸承座上蓋的拆裝上，一般需時(shí)間三十分鐘左右。對(duì)于傘齒輪傳動(dòng)輥道來說，搶修所必須的時(shí)間除了準(zhǔn)備和吊裝時(shí)間之外，主要時(shí)間是用在軸承座上蓋的拆裝、傘齒輪箱的拆裝、傘齒輪和軸承的拆裝上。一般需時(shí)間兩個(gè)小時(shí)以上。

二、 減少軋鋼輥道故障和搶修時(shí)間的佳方案

1、減少軋鋼輥道故障和搶修時(shí)間的佳方案

綜上分析可見，要減少軋鋼輥道故障和搶修時(shí)間，就要從改變輥道軸承座結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)方式入手，多年以來軋鋼工作者們?yōu)榇俗隽舜罅康难芯亢凸ぷ?。?jīng)過多年的探討和使用，到目前為止，適用于軋鋼生產(chǎn)的佳軸承座結(jié)構(gòu)是國家專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座，專?號(hào)是:ZL8.8，專利權(quán)人是其平。適用于軋鋼生產(chǎn)非頻繁正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)輥道的佳傳動(dòng)方式是鏈傳動(dòng)，適用于軋鋼生產(chǎn)頻繁正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)輥道的佳傳動(dòng)方式是電機(jī)單拖的整體插裝結(jié)構(gòu)。

具體地說，所有的上料輥道、坯料及成品的輸送輥道的佳結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)方案是：專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座與鏈傳動(dòng)的組合使用；所有的粗軋機(jī)前后輥道、爐前（出爐）等特殊輥道的佳結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)方案是：專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座與電機(jī)單拖?動(dòng)的組合使用。

2、減少軋鋼輥道故障和搶修時(shí)間佳方案的效果

由于國家專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座，根據(jù)軋鋼生產(chǎn)輥道工作特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)，鏈傳動(dòng)與傘齒輪傳動(dòng)相比，盡管其傳動(dòng)不如傘齒輪平穩(wěn)，使用限速?zèng)]有傘齒輪高，但它完全能夠滿足軋鋼生產(chǎn)需要，傘齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)用在軋鋼生產(chǎn)輥道上，不但沒有發(fā)揮出它的高速平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，反倒較鏈傳動(dòng)故障多、搶修時(shí)間長、維修費(fèi)用高。俗話說得好，什么是好的？適用才是好的。

上述的方案，所以說是佳，是因?yàn)樗腥缦碌男Ч?/p>

① 可減少一次性輥道制作投資造價(jià)（10～20）％。

② 可提高軸承使用壽命3～5倍，可減少軋鋼輥道軸承故障80％。

③ 可使搶修更換時(shí)間縮短在十分鐘以（傘齒輪傳動(dòng)輥道搶修更換時(shí)間需要兩小時(shí)），減少搶修更換時(shí)間90％；

④ 可使軋鋼輥道的備件消耗和維修費(fèi)用降低60％。

一個(gè)年產(chǎn)30萬噸的中型材生產(chǎn)線，可減少建廠輥道部分設(shè)備投資100～200萬，每年可提高產(chǎn)量3～5萬噸，每年可減少因輥道故障停機(jī)損失250～350萬元，每年可節(jié)省備件和搶修費(fèi)用100～150萬元。

三、 減少軋鋼輥道故障和搶修時(shí)間的佳方案分析

上述佳方案所以有如此效果，讓我們分析一下它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就一目了然了。

1、 專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

該專利技術(shù)軸承座由上下兩塊組成的軸承盒和軸承盒定位架構(gòu)成，軸承盒插置在定位架中,軸承裝在夾承于兩塊軸承盒之間的襯套，該軸承座優(yōu)點(diǎn)如下：

① 上下插裝結(jié)構(gòu)，不會(huì)減小軸承游隙，運(yùn)轉(zhuǎn)不“別勁”

由于該專利技術(shù)軸承座上下軸承盒之間無螺栓固定, 因此當(dāng)外界溫度升高或軸承自身溫度升高造成軸承徑向膨脹時(shí), 上下兩塊軸承盒之間距離隨之加大, 具有調(diào)徑的功能，讓軸承外圈有處可脹, 從而確保了軸承外圈間的油隙不變，發(fā)熱不"抱死", 不"燒毀"。另外由于軸承盒是上下兩塊插置在定位架中, 其在垂直方向上是自由的,其在水平橫向的軸承盒與定位架之間設(shè)計(jì)有一定的間隙,具有調(diào)心的功能，因此也不會(huì)因輥道架的變形造成的軸承座不同心而縮短軸承的壽命。

② 上下插裝結(jié)構(gòu)與鏈傳動(dòng)組合使用， 易于拆裝省時(shí)間

由于該專利技術(shù)軸承座為上下插裝結(jié)構(gòu)，其與鏈傳動(dòng)組合使用后，當(dāng)輥道出現(xiàn)故障時(shí)，只要打開傳動(dòng)鏈，吊出輥道再換一根接上傳動(dòng)鏈就可運(yùn)轉(zhuǎn)，不用像傳統(tǒng)軸承座那樣拆裝螺栓，更不用去拆裝傘齒輪箱、輥道軸承和傘齒輪，從而可減少90％的搶修時(shí)間，大幅度提高軋機(jī)作業(yè)率。

③ 上下插裝結(jié)構(gòu)與鏈傳動(dòng)組合使用，可選用重載系列軸承

使用該專利技術(shù)軸承座與鏈傳動(dòng)組合使用，軸承的直徑、厚度均不像傘齒輪那樣受安裝空間限制，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)需要選用各種重載系列軸承，在設(shè)計(jì)上就可提高軸承壽命2～3倍。

④ 設(shè)防護(hù)襯套，運(yùn)轉(zhuǎn)中可打開上蓋，易檢查,易加油

由于該專利技術(shù)軸承座，在上下盒之間，設(shè)有特殊尺寸、且?guī)в屑佑涂椎囊r套，運(yùn)轉(zhuǎn)中可隨時(shí)打開上蓋，隨時(shí)檢查,隨時(shí)加油，可保證軸承不缺油壽命高。

⑤ 設(shè)防護(hù)襯套，密封結(jié)構(gòu)合理，密封效果好

由于該專利技術(shù)軸承座，在上下盒之間，設(shè)有特殊尺寸、且?guī)в屑佑涂椎囊r套，在襯套與端蓋間根據(jù)需要還可加設(shè)密封壓蓋，可保證即使把軸承座埋在塵埃中運(yùn)轉(zhuǎn)，塵埃也不會(huì)進(jìn)到軸承室，從而提高軸承壽命。

2、專利技術(shù)的無螺栓插裝軸承座的適用圍

該專利技術(shù)軸承座適用于下列生產(chǎn)線及設(shè)備：

① 軋鋼生產(chǎn)線從原料裝爐一直到成品包裝的所有輸送輥道。

② 鋼板展平生產(chǎn)線及其它生產(chǎn)線上的各種輸送輥道。

③ 軋鋼升降臺(tái)偏心輪軸以及其它冶金生產(chǎn)線上的各種翻轉(zhuǎn)設(shè)備軸上的軸承支承。

④ 礦山、煤炭、化工等行業(yè)中的低轉(zhuǎn)速、大載荷傳動(dòng)軸的軸承支承。

3、鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)分析

鏈傳動(dòng)較傘齒輪傳動(dòng)用在軋鋼輥道傳動(dòng)上，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

① 故障少。其原因一是由于鏈傳動(dòng)的鏈條是滾筒鏈，在工作中鏈條的滾筒自身以及滾筒與鏈輪之間，都是滾動(dòng)摩擦，而傘齒輪與傘齒輪之間是滑動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)相差了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。二是鏈傳動(dòng)的輥道軸承可以根據(jù)需要選用重載系列的，軸承的設(shè)計(jì)壽命本身就是傘齒輪傳動(dòng)輥道的三倍。三是鏈傳動(dòng)沒有傘齒輪傳動(dòng)對(duì)軸承產(chǎn)生的軸向力。

② 造價(jià)低。其原因一是鏈傳動(dòng)所用的滾筒鏈屬于標(biāo)準(zhǔn)件，我們需要加工的只是一個(gè)鏈輪，加工難度和加工量遠(yuǎn)小于傘齒輪、傘齒輪箱及連接軸。二是鏈輪和鏈子的重量只是傘齒輪、傘齒輪箱及連接軸重量的三至五分之一。三是鏈傳動(dòng)端的輥道架寬度只是傘齒輪箱處的輥道架寬度的三分之一。

③ 更換快。更換鏈傳動(dòng)輥道時(shí)，只要拆裝頭即可（使用專利技術(shù)的插裝軸承座），而要更換傘齒輪傳動(dòng)輥道時(shí)，不但要拆裝傘齒輪箱，而且更換連接軸的傘齒輪時(shí)，還要拆裝傘齒輪和軸承。因此更換鏈傳動(dòng)輥道時(shí)間只是更換傘齒輪輥道時(shí)間的十分之一。

來源：云軋鋼

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