浙江银驰轴承科技有限公司

1400十二辊机轴承外圈磨损故障分析

2017-10-25

吴孟川(江苏帝蒙德轧机轴承)
  损坏型号:NNCF3680171
  损坏位置:轴承外圈端面(上辊箱)
  损坏形式:轴承外圈与聚四氟乙烯挡片摩擦,造成轴承端面磨损,且造成轴承端面肉眼可见裂纹(如图1)。
图1
  损坏规律:均在上辊箱对应中间辊锥度端的第二套轴承位损坏(如图2)。
图2
  现场首先对轴承外圈进行了检测:将轴承从轧辊上拆下,发现滚动体与保持架无损坏,轴承外圈端面磨损严重。
  将轴承内圈与滚动体取下,测量轴承两个端面外径,得到端面外径数据为:(如图3)
图3
  端面一处外径:∮406.40mm;
  端面二处外径:∮406.28mm;
  测量轴承外圈两个端面处内径,得到数据为:
  端面一处内径:∮293.42mm
  端面二处内径:∮293.41mm
  从上述数据可看出轴承外圈外径有0.12mm的锥度,内径基本忽略,可以确认的是轴承上机运行前各项尺寸及精度均符合要求,0.12的不规则锥度是使用过程中造成的。
  因此分析此套轴承的受力特点,从图2可看出此套轴承因在轧辊的锥度处,受力时必然会产生偏载局部受力,而偏载的程度取决于轧制力、轧制速度、辊型锥度、辊型精度、轴承冷却、辊箱与牌坊配合间隙这几大主要因素。
  进一步再对比上下辊的几大因素区别:首先冷却与下辊箱比效果较下辊箱差,冷却效果差意味轴承温度偏高,而特别是第二套轴承载荷复杂,偏载同样造成轴承局部温度高,引发游隙发生偏差(等同轴承内部产生锥度)再加轴承的外径偏载Z终会导致轴承外圈紧紧的贴向辊箱间隔挡板的一侧,加剧轴承外圈端面与聚四氟乙烯塑料挡片的磨损,另外经过测量聚四氟乙烯的厚度为3.2到3.8,而要求厚度为4.0,这也造成了轴承轴向限位偏大,当轴承运转时因上述的原因存在必定外圈会靠向一侧、而另一侧则出现较大的间隙,冷却液均流向了大间隙一侧、轴向越大靠紧侧靠的越紧,乳化液几乎不能润滑到轴承的越紧侧,这样造成贴紧侧温度急剧升高,聚四氟乙烯挡片硬化、磨损、甚至变成融融状态、Z终破损,导致轴承端面与挡板金属摩擦。
  其次上辊箱相对于下辊箱,辊箱稳定性差,与牌坊配合间隙大这也是导致轴向载荷偏大的重要因素,同样会导致轴承外圈与聚四氟乙烯片的磨损加剧。(如图4)
图4
  重新测量了另外两组使用过轴承的两边第二个轴承,(共计4个),均未发现外圈内外径尺寸锥度。
  综上述各项因素及分析认为需做如下整改措施:
  1、提高上辊箱轴承的冷却效果
  提高冷却效果主要是针对轴承端面,尤其是上述的贴紧面,在聚四氟乙烯挡片端面或轴承外圈端面开设侧油槽,这样即使在外圈贴紧聚四氟乙烯挡片的情况下,也影响不到轴承端面的乳化液通过,这样避免了轴承局部升温,保障轴承精度。
  2、调整辊型
  中间辊辊型锥度调整,因中间辊直接与轴承外圈接触,尤其是锥度第二套位置,在能够控制版型的情况下保持辊型锥度Z小如0.6调整到0.5。减少轧制的轴向分力。
  3、增加挡片厚度,提高精度
  聚四氟乙烯挡片厚度由3.2增加到4.2,厚度增加提高了强度,挡片不易变形及磨损。