铝箔轧机工作辊轴承抱死原因分析及其对策
2013-04-17
许建玉 赵敏玲
（青岛滨海学院）
摘 要：对于铝箔生产厂家来说，如何减少轧机非正常停机时间一直是设备维护部门Z关心的问题。在生产过程中铝箔轧机工作辊轴承抱死事故的发生一直严重影响着设备的正常生产运行。工作辊轴承抱死不仅增加铝箔轧机非正常停机时间，而且损伤轧辊、加快轧辊的磨损、缩短轧辊的使用寿命，严重时甚至引发火灾。因此，如何有效防止工作辊轴承抱死是设备维护部门长期探索的一项重要课题。（青岛滨海学院）
关键词：铝箔轧机；工作辊轴承；抱死原因；设备维护
一、工作辊轴承抱死的原因分析
（一）轴承油雾润滑量不足
由于铝箔轧机一般在高轧制速度下运行，一般粗中轧机轧制速度在700～900m/min，如此高的轧制速度作用在轴承上时，轴承转速在850r/m以上，通常铝箔轧机工作辊轴承的润滑采用油雾润滑。轴承高速旋转时产生巨大热量，轴承滚子受热膨胀，造成轴承间隙减少，从而挤压轴承内外环，导致圆锥滚子磨损加剧，轴承润滑量不足，无法及时带走轴承高速旋转时所产生的热量，Z终必将引起轴承抱死。
（二）工作辊轴承箱装配不当
铝箔轧制对轧辊辊形及轧辊辊身表面质量要求非常高，铝箔轧机需要经常更换工作辊，需要对轴承箱进行多次拆卸。每次拆装轴承箱时都要充分注意轧辊轴承间隙。间隙较小时圆锥滚子挤压轴承内外圈，轴承高速旋转时，圆锥滚子磨损加剧，轴承温度迅速升高，造成轴承烧结，轧机装入新工作辊辊系开机后很短的时间内即发生轴承抱死。间隙过大时，圆锥滚子轴承受力范围减少，从而导致轴承局部疲劳损伤，降低轴承的使用寿命。
（三）轴承本身质量的原因
轴承本身质量有问题也是引起轧辊轴承抱死的原因之一，有时在拆下工作辊抱死轴承后，会发现圆锥滚子轴承的保持架完全碎裂，这种情况可以断定是轴承本身质量问题而造成的。因为通过多次实践发现，在圆锥滚子轴承的保持架有细微裂纹时，如果继续使用则使轴承高速旋转并承受负荷的状态下，保持架断裂并使滚子无法正常转动，引起轴承烧伤，Z后导致轴承抱死。
（四）铝箔轧制工艺的影响
由于铝箔轧制过程中对工作辊弯辊和倾斜的使用比较频繁，有时来料板形较差时，操作工人倾斜使用过大，对于轴承来讲，其承受的轴向负荷过大，易损坏轴承并导致轴承抱死。随着操作水平和轧制工艺的不断提高和改进，该原因造成的工作辊轴承抱死已经很少发生。
二、对策分析及方案
（一）润滑油
润滑的目的是为了减少轴承内部的摩擦、磨损以防止轴承烧结。润滑油在轴承内外圈、滚动体、保持架相互接触的表面上形成一层油膜以防止金属间的直接接触，减少轴承的摩擦、磨损，延长轴承使用寿命并防止生锈、腐蚀。同时，通过润滑油的循环来转移摩擦产生的或从外部进入的热量以降低轴承温度。
铝箔轧机工作辊轴承润滑采用的是油雾润滑。该油雾系统是日本TACO公司的产品。它是以油雾油经油雾发生器产生雾状的油雾，经专门的输送管道送到各润滑点并经凝缩嘴形成易于吸附的油粒，给轴承供油，再通过油雾回收风机回收并排除杂质的循环过程。通过在工作中的实践发现：定期清洗油雾发生器，对油雾发生器内部的油雾头、吸油滤网每月清洗一次，油雾储油箱内的滤网及发生器每三个月清洗一次，监测油雾回收风机的工作情况，以及选择合适的润滑油等手段可以有效的防止轴承抱死。TACO公司原来所配的油雾凝缩嘴上为三孔，由于实际工作的需要，通过计算，对油雾凝缩嘴不断进行了改进，以增加润滑量供应。将1＃、2＃轧机改为4孔×φ2.1式（图1），其余改为5孔×φ1.7式（图2），（原说明书中为3孔×φ1.7）。
轴承所需油雾量的大小可由以下公式计算：LU=4K*10-2DR
式中：K－载荷系数；D－轴承内径；R－轴承列数；LU－油雾润滑，单位：BI（1BI＝0.3cc/H）。铝箔轧机工作辊轴承计算油雾用量如下：
轧机工作辊每根辊有两只轴承箱，每只轴承箱装有四列圆锥滚子轴承，载轴承箱装配完后承受一定的轴向预紧力，其参数值分别为：
载荷系数K=3（已加预荷的圆锥辊子轴承载荷系数取3），轴承内径D=φ133.35mm，轴承列数位R=4，油雾量LU=12×10-2×134×4=64.32BI。
对于三油道轴承箱，两个油道供应轴承，一个油道供应油封，所以所需油雾量理论计算过程如下：
供应轴承的油雾量理论值：LU/2=33BI，油封油雾量理论值：LU=3*10-2D=3×10-2×134=4BI，一套轴承所需油雾量理论值：33×2＋4=70BI=0.3×70=21cc/H。
通过对轴承箱油雾量的计算可以有效判定油雾量的供应是否正常。
（二）换辊时注意的事项
换辊时轴承箱装配质量的好坏直接影响着轴承的工作情况，因此在换辊时对轴承箱装配前后都应注意正确的操作。
1.在轴承装配作业时尽可能保持作业环境的清洁，防止砂粒、铁粉及灰尘等进入轴承箱；
2.确认轴承箱的内径及轧辊辊脖的尺寸是否在尺寸的公差范围内；
3.对轴承箱的内孔及油孔进行充分的清洗，并确认没有金属粉尘及其它异物；
4.对轧辊辊脖进行充分的清洗，并确认轧辊辊脖无磕、碰伤以及辊脖上油槽的菱角修磨光滑（如图3所示）；
6.检查油封是否损坏；
7.检查半圆瓦是否变形，半圆备母是否有磕碰伤。
（三）轴承箱装配时注意事项
1.在轧辊轴承及轧辊辊脖上均匀的涂上320＃油雾油。
2.在轴承箱备母充分紧固后，应将备母回位以便推力环与内圈侧面之间确保有0.5～1.0mm的游隙。
3.装好后，检查轴承箱各部位装的是否合理。
4.轴承的日常维护工作。轴承的日常维护情况也是保证轴承正常使用的一个重要方面，因此要形成对轴承进行定期检查维护的制度。要求轴承在运转一段时间后，无论是否有异常发生，轴承都应该从轴承箱中取出进行分解检查。
根据轧机的运转状况，应该每3个月进行一次，维护时应除去轴承箱盖上污垢等异物，按正确的顺序拆卸轴承并进行清洗，清洗时应用煤油并保证清洗两遍以上，同时检查轴承内外圈的磨损情况，清洗完后的轴承装入轴承箱时，要将轴承外圈与轴承箱内壁的位置与拆卸前调转90°（如图4所示），以保证轴承圆周各处受力均匀，延长轴承的使用寿命。
经过不断的摸索和实践，严格换辊程序及轴承箱的拆卸程序、做好日常维护工作、以及保证油雾润滑量的供应，是有效防止轧机工作辊轴承抱死的重点工作，我们应将继续作为重点课题进行进一步的研究和探索，解决实际问题提高生产率。
来源：《中国高新技术企业》2009年13期
