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　　摘　要：通過對萬能軋機用軋輥軸承工作原理及使用工況的介紹，提出了定期和日常維護的方法與要求。重點針對幾種典型的軸承失效形式進行了分析，提出了預(yù)防措施。
　　關(guān)鍵詞：萬能軋機；軋輥軸承；維護；失效分析
　　1　前言
　　包鋼軌梁廠于2003年開始了萬能軋機的改造，于2006年開始正式生產(chǎn)，2009年萬能軋機生產(chǎn)線產(chǎn)量增加至85萬噸。隨著產(chǎn)能的不斷提升，軋輥軸承的使用與維護問題日漸突出。軋輥軸承的質(zhì)量和使用壽命直接關(guān)系著對軋機的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。
　　2　軋輥軸承的工作原理及工況介紹
　　2.1 軋輥軸承的工作原理
　　包鋼軌梁廠萬能軋機共三架，即開坯機、萬能精軋機和軋邊機。軋輥軸承使用及布置形式見圖1、圖2及圖3。四列圓柱滾子軸承具有較小的徑向尺寸、良好的抗沖擊性能，能夠承受較大的軋制力。軋輥非驅(qū)動側(cè)裝有一套雙列圓錐止推軸承，承受軸向力。萬能精軋機上輥主動端設(shè)有一套單列圓柱滾子外置軸承，用來承受彎輥力。立輥軸承為雙列圓錐滾子軸承背靠背安裝。 　　2.2 軋輥軸承的工況介紹
　　萬能軋機軋輥軸承承受交變載荷，開坯機Z大軋制力為8000KN，軸向軋制力為2500KN，萬能精軋機Z大軋制力為5000KN，軸向軋制力為3000KN，軋邊機Z大軋制力為2500KN。軸承外環(huán)境溫度40℃左右，萬能粗軋機潤滑方式為脂潤滑，萬能精軋機為油氣潤滑。軸承外部有一套嚴格的密封系統(tǒng)。
　　3　軋輥軸承的使用及維護
　　3.1 軸承使用前注意事項
　　在安裝前不要打開包裝。保持環(huán)境清潔，防止軸承受到污染。裝卸時小心輕放，避免劇烈碰撞、震動。軸承不能層積堆放，要水平放置。Z好保存在室溫20℃左右、相對濕度60％以下的無腐蝕性物質(zhì)的場所，不要直接置于地面。長期保存超過防銹期（12個月），需要進行重新清洗、涂防銹油和包裝。使用油氣潤滑時，將防銹油完全除去，特別是保持架、外圈隔圈的有孔、內(nèi)圈擋邊都應(yīng)細心清洗。潤滑脂與防銹油混合可能會出現(xiàn)變色的情況，但不會影響軸承的性能。
　　3.2　軸承使用后注意事項
　　軸承長時間使用，滾道面、轉(zhuǎn)動面會發(fā)生疲勞現(xiàn)象，不可避免達到使用壽命。為延遲疲勞，或防止運轉(zhuǎn)中的事故，就應(yīng)適當(dāng)檢查，保養(yǎng)。由于運轉(zhuǎn)中的軸承出現(xiàn)異常時，聲音、溫度和震動也會變得異常，正常時應(yīng)認真確認這些狀態(tài)，運轉(zhuǎn)中再三進行檢查。這決定了一定時期內(nèi)，必須確認檢查制度化。
　　3.2.1 日常檢查
　　軸承座下線以后，應(yīng)重新加入潤滑脂。此時，應(yīng)確認新給的潤滑脂可從出口出來為止。這樣可以防止生銹。用油氣潤滑時，軸承內(nèi)部的潤滑油會從排水孔排出，然后新的潤滑油要注入到Z下部的滾子中央位置程度左右，作為初始潤滑油。
　　檢查添加潤滑脂時排出的使用潤滑脂，油氣潤滑與潤滑脂同樣，如果發(fā)現(xiàn)有里面有鐵粉等異物時，必須分解檢查。同時確認潤滑脂（或潤滑油）中由于水浸入的乳化狀態(tài)，水多時對密封圈進行分解檢查，確保密封圈的唇部、補充環(huán)以及推力環(huán)的密封圈滑動面沒有異物及擦傷，異常情況下更換密封圈或進行修整。
　　3.2.2 定期檢查
　　無論是否有異常發(fā)生，軸承都應(yīng)該定期從軸承座中取出進行分解檢查，對軸承零部件進行清洗、檢查、修整和調(diào)換負荷位置。此檢查周期根據(jù)軋機的運行狀況的不同而不同，從使用時間起在線運行約一年間至少每三個月應(yīng)該進行一次。
　　從輥頸上拆卸軸承座前，除去軸承座上面的污垢等異物，用專用工具按正確的順序拆卸軸承。確認好當(dāng)前使用的負荷位置后進行清洗，對清洗完的軸承零部件進行檢查、修整后，按檢查編號組裝，并改變負荷位置。裝配時同一記號相吻合，每次定期檢查按照①→③→②→④（參見圖4）的順序改變負荷位置進行裝入。 　　4　軸承失效分析 　　4.1 軸承失效原因
　　無論怎樣軸承都會失效，但是潤滑與密封對軸承壽命的影響非常重要，軸承失效的原因大約有60％是由于潤滑不當(dāng)、密封條件不好而引起的，所以有效潤滑與密封是延長軸承使用壽命的關(guān)鍵所在。
　　4.2 軸承的幾種典型失效分析
　　4.2.1 正常（典型）疲勞破壞
　　現(xiàn)象：滾道與滾動體表面斷裂并有材料剝落；設(shè)備震動明顯增大。
　　原因：服務(wù)壽命超出計算疲勞壽命。
　　措施：更換軸承；考慮安裝具有更高承載能力的軸承。
　　4.2.2 腐蝕性介質(zhì)引起的腐蝕痕跡
　　現(xiàn)象：紅/褐色變色和或/滾動體、滾道和保持架上帶有渣狀物；振動增大，磨損加?。挥蜗对龃蠡蝾A(yù)載減小。
　　原因：軸承使用在帶有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；密封磨損或潤滑不當(dāng)。
　　措施：周圍環(huán)境中不要存放腐蝕性物質(zhì)；使用帶密封的軸承；提高外部密封系統(tǒng)的有效性；使用耐潮的潤滑劑。
　　4.2.3 外來顆粒污染
　　現(xiàn)象：（外來顆粒引起的污染往往在軸承外套的承載區(qū)產(chǎn)生剝落或凹痕）軟質(zhì)顆粒引起的凹痕交淺并有交平的邊緣突起或剝落；硬質(zhì)顆粒引起的凹痕深并有高的邊緣突起；脆性顆粒在軸承運轉(zhuǎn)中被碾碎引起具有交高邊緣的突起出現(xiàn)大量的凹痕；滾動方向上形成V形點蝕底部為Z初凹痕。
　　原因：裝配時帶入外環(huán)境顆粒；在密封磨損使用過程中進入各類顆粒；潤滑油被污染在沒有經(jīng)過過濾直接加入。
　　措施：保持工作場所、手和工具清潔；工作場所遠離磨削加工；安裝前才能打開軸承包裝；改善/更換密封系統(tǒng)。
　　4.2.4 過熱損傷
　　現(xiàn)象：軸承套圈、滾動體與保持架褪色變籃；軸承套圈與滾動體發(fā)生塑性變形；軸承有可能卡死。
　　原因：（一般不能再深入確定具體原因）游隙過小（尤其對于高速場合）；潤滑不良（粘度不當(dāng)，污染）；潤滑劑過多或過少；保持架斷裂引起的后續(xù)損傷。
　　措施：加大軸承游隙；提供潤滑劑質(zhì)量（粘度，清潔度）；避免過潤滑或潤滑劑貧乏；在有外部熱源時，確保緩慢、均勻加熱。
　　4.2.5 打滑
　　現(xiàn)象：表面發(fā)生蠕變；產(chǎn)生麻點。
　　原因：低承載區(qū)內(nèi)，滾動體在滾道上打滑并在進入承載區(qū)時加速；急劇變速。
　　措施：使用承載能力較低的軸承；預(yù)載軸承（例如使用彈簧預(yù)載）；減小軸承游隙；保證足夠大的載荷（試運轉(zhuǎn)）；改善潤滑劑。
　　4.2.6 潤滑不良
　　現(xiàn)象：低承載區(qū)滾道暗灰；高承載區(qū)壓力拋光。
　　原因：潤滑劑供應(yīng)不充足；運轉(zhuǎn)溫度過高（在工作溫度下潤滑劑的粘度過低）；潤滑劑中有水分污染。
　　措施：提高潤滑劑供應(yīng)；使用更高粘度的潤滑劑；冷卻潤滑劑并/或軸承位置；使用較軟的油脂；提高密封系統(tǒng)的防水性能。
　　4.2.7 擋邊接觸區(qū)域發(fā)生咬粘
　　現(xiàn)象：局部或大面積焊接，軸承套圈擋邊與滾子端面帶有深的劃痕；咬粘區(qū)域內(nèi)的潤滑劑焦化。
　　原因：重載和/或高速下潤滑不充分；對圓錐滾子軸承過度預(yù)載；熱膨脹引起預(yù)載；磨損引起滾子歪斜；圓柱滾子軸承上過大的軸向力。
　　措施：恰當(dāng)調(diào)整軸承；改善潤滑（提高潤滑劑粘度，EP添加劑，潤滑劑量）。
　　4.2.8 劃痕
　　現(xiàn)象：圓柱滾子和圓錐滾子軸承的滾道在軸向上帶有邊緣隆起的劃痕；通常多道劃痕按滾子間距分布。
　　原因：安裝后，軸承的內(nèi)、外套圈沒有同軸。
　　措施：使用合適的安裝工具；避免偏中；如果可能，安裝時，旋轉(zhuǎn)軸承。
　　4.2.9 摩擦腐蝕
　　現(xiàn)象：配合面上帶有黑褐色斑點以及殘留物；安裝面磨損；運轉(zhuǎn)噪聲可能加??；旋轉(zhuǎn)部件可能發(fā)生斷裂。
　　原因：配合過松時，配合件間產(chǎn)生微觀相對運動；軸或軸承座撓曲；軸和/或軸承座孔的形狀偏差過大。
　　措施：遵守軸承出廠時的配合公差；軸承配后面上涂敷合適的潤滑劑。
　　4.2.10 軸承套圈軸向斷裂
　　現(xiàn)象：套圈軸向斷裂；斷裂邊圓滑表示斷裂在軸承運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生；斷裂邊尖銳表示斷裂在軸承拆卸過程中發(fā)生。
　　原因：內(nèi)圈在軸上旋轉(zhuǎn)；潤滑不當(dāng)；與軸配合過緊或不勻整；軸承套圈與其他部件；存在外部熱應(yīng)力。
　　措施：提高潤滑質(zhì)量；選擇更適合的配合；使用套圈為滲炭鋼材質(zhì)的軸承；避免與周圍部件對磨。
　　5　結(jié)束語
　　軋輥輥頸使用的滾動軸承比普通軸承相比，具有體積龐大、結(jié)構(gòu)精密、制造成本高、制造周期長、專用性強、使用維護技術(shù)要求高、受故障或失效原因復(fù)雜等特點，因此，在軋制生產(chǎn)過程中，必須做到勤檢查、精維護、會分析，提高軸承使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本。