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　　摘　要：安鋼煉鐵廠7^#高爐主卷揚上料系統(tǒng)關鍵設備——天輪，在安裝使用不久出現(xiàn)軸承嚴重損壞，造成高爐不能正常上料。經(jīng)過對天輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)及軸承本身等方面進行改進后，取得了良好的使用。
　　關鍵詞：高爐；天輪；軸承；潤滑
　　一、前言
　　天輪是安裝在高爐爐頂Z高處平臺且漏天的導向繩輪，故名天輪。它是高爐主卷揚上料系統(tǒng)的關鍵設備，且承受著較大的重力和物料負載。料車的動作由主卷揚滾筒驅(qū)動，牽引鋼絲繩通過腰輪、天輪的定滑輪改向作用來實現(xiàn)料車沿斜橋的上下運動，從而實現(xiàn)高爐槽下與爐頂之間上料的轉(zhuǎn)換。腰輪、天輪（特別是天輪）一旦出現(xiàn)故障，輕者影響高爐上料，重者將造成料車飛車或脫軌，造成嚴重的設備事故和巨大的經(jīng)濟損失。
　　二、問題的提出
　　2009年2月，安鋼煉鐵廠7^#高爐爐頂南側(cè)天輪檢修更換。不久，點檢人員發(fā)現(xiàn)軸端北側(cè)（帶推力軸承端）軸承座出現(xiàn)異常響聲且有發(fā)熱現(xiàn)象。隨即現(xiàn)場調(diào)整天輪軸承座安裝位置，異響略有降低。但經(jīng)過15天左右的運行，天輪北側(cè)軸承異響突然加重，短時間內(nèi)軸承發(fā)生嚴重破裂，造成高爐無法上料、被迫休風，給煉鐵生產(chǎn)帶來很大的經(jīng)濟損失。因此在這里我們有必要對天輪軸承損壞原因進行分析，找出軸承損壞癥結(jié)所在并對其進行改進，避免類似事故的再次發(fā)生，為設備正常運轉(zhuǎn)提供可靠的保證。
　　三、原因分析
　　經(jīng)過現(xiàn)場經(jīng)驗與理論分析，總結(jié)出造成高爐漏天天輪軸承損壞的原因有以下幾個方面：
　　1、天輪制造及裝配質(zhì)量較差：
　　天輪制造及裝配質(zhì)量出現(xiàn)問題時，就會嚴重制約著它的使用壽命。
　　1.1 天輪回轉(zhuǎn)軸加工尺寸誤差較大：如回轉(zhuǎn)軸變徑臺階尺寸較長時，軸承安裝后軸承與軸承座在鎖緊螺母的作用下發(fā)生直接接觸。因為該天輪軸承為兩套雙列調(diào)心軸承和一套單列調(diào)心滾子軸承，如圖1所示。 　　在回轉(zhuǎn)軸安裝水平度誤差較大時，軸承滾珠在回轉(zhuǎn)時周期地與軸承座摩擦產(chǎn)生異響。久而久之，軸承滾動體和保持架將被破壞造成軸承崩裂，事后對破損軸承解體時發(fā)現(xiàn)軸承座內(nèi)產(chǎn)生大量的鐵屑充分證明了這一點。
　　1.2 回轉(zhuǎn)軸與軸承間隙較大：一般說來，軸承與軸的配合為過度配合，軸承在空負荷時，軸承各滾珠和保持架受力相對均勻，在帶負荷工作時，軸承滾珠和保持架仍有大部分參與受力，平均每個滾珠受力相對較小，能夠滿足使用要求。當軸承與軸配合間隙較大時，軸承受力滾動體的數(shù)量減少，單個滾珠受力加大。內(nèi)、外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用，從而產(chǎn)生周期變化的接觸應力。當應力循環(huán)次數(shù)達到一定數(shù)值后，在滾動體或內(nèi)、外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大，會使這種疲勞加劇，造成軸承的整體損壞。
　　1.3 天輪裝配質(zhì)量存在問題：
　　1.3.1 安裝工人在安裝時不注意工作細節(jié)，違反按照設備裝配規(guī)定，如用鐵棒代替銅棒敲擊安裝等均能夠造成軸承安裝位置不正或損壞軸承。
　　1.3.2 壓緊圓螺母安裝方向錯誤：圓螺母一側(cè)帶有較大尺寸的倒角，另一側(cè)不帶倒角，正常安裝時將倒角側(cè)指向軸承，從而實現(xiàn)對軸承內(nèi)圈的固定。如果反裝，圓螺母不帶倒角的一側(cè)指向軸承，由于軸承滾動體比內(nèi)圈更容易接觸鎖緊螺母，工作時滾動體、保持架與螺母會發(fā)生摩擦造成磨損，長期使用均會縮短軸承的使用壽命。
　　2、軸承自身質(zhì)量問題：
　　2.1 軸承選型問題：同樣型號的軸承，其結(jié)構(gòu)特點均存在差異。天輪使用的軸承保持架環(huán)帶相對靠近軸承體外，這樣天輪在安裝誤差較大時保持架環(huán)帶容易與鎖緊螺母直接接觸造成磨損造成對軸承的損壞。
　　2.2 軸承材質(zhì)不符合要求：當軸承材質(zhì)較差時，內(nèi)外圈及滾動體機械強度較低，容易受到破壞，不能夠滿足使用要求。
　　3、潤滑不足引起的軸承損壞：
　　連續(xù)運轉(zhuǎn)的軸承必須潤滑充分，當軸承潤滑油嚴重不足時，軸承滾動體與內(nèi)外圈滾道摩擦系數(shù)增大，產(chǎn)生較大的摩擦力。長期的摩擦使得軸承溫度升高，破壞軸承材質(zhì)，加速磨損，致使軸承的損壞。
　　四、解決方案
　　鑒于以上易破損原因，制定相應的解決方案：
　　1、提高天輪加工及裝配質(zhì)量：
　　1.1 提高天輪回轉(zhuǎn)軸加工質(zhì)量：如保證回轉(zhuǎn)軸變徑臺階尺寸，避免軸承安裝后軸承與軸承座在鎖緊螺母的作用下發(fā)生直接接觸，從而減少軸承座與軸承的摩擦，提高軸承的使用壽命。
　　1.2 提高天輪回轉(zhuǎn)軸與軸承的裝配精度。通過采用過渡配合的方法，增大軸承與軸的接觸面積，消除相對磨擦。增加軸承在工作過程中受力滾珠的數(shù)量，減小每個滾珠的工作負荷，從而提高滾動軸承的使用壽命。
　　1.3 嚴格按照機械加工工藝規(guī)程的要求，并注意零部件的安裝方向，如鎖緊圓螺母安裝時將倒角側(cè)指向軸承，從而實現(xiàn)對軸承內(nèi)圈的固定。選擇合適的工器具對工件進行合理的裝配，提高軸承的定位精度。
　　2、優(yōu)化天輪軸承的選型和材質(zhì)：
　　2.1 同樣型號的軸承，其結(jié)構(gòu)特點均存在差異。徹底淘汰原來軸承保持架環(huán)帶偏向外側(cè)的結(jié)構(gòu)，選用適合天輪工作條件的特殊結(jié)構(gòu)的軸承，避免保持架與鎖緊螺母直接接觸造成磨損對軸承的損壞。
　　2.2 提高軸承材質(zhì)的質(zhì)量：選用較高強度材質(zhì)的軸承，提高軸承整體機械強度，從而延長軸承的使用壽命。
　　3、健全設備潤滑保養(yǎng)制度，定期對軸承加油潤滑：
　　連續(xù)運轉(zhuǎn)的軸承必須潤滑充分。當軸承潤滑油出現(xiàn)嚴重不足時，軸承滾動體與內(nèi)外圈滾道摩擦系數(shù)增大，產(chǎn)生較大的摩擦力。長期的摩擦使得軸承溫度升高，破壞軸承材質(zhì)，加速磨損，致使軸承的損壞。所以，加強設備潤滑保養(yǎng)，定期對天輪軸承檢查加油，降低軸承內(nèi)部摩擦系數(shù)，減小軸承的磨損速度，從而提高軸承的使用壽命。
　　根據(jù)新的設計方案，從生產(chǎn)到裝配進行全程監(jiān)督，更換后的天輪使用效果一直良好。
　　五、結(jié)束語
　　任何事物的發(fā)展都是有規(guī)律的，設備管理也是如此。提高設備制作安裝和潤滑質(zhì)量，加強對高爐重點設備的點檢維護，做到定期對設備的檢修，提高檢修質(zhì)量，才能為高爐的正常生產(chǎn)打下良好的基礎。