蘇凌西

摘　要：從裝配和使用兩個方面分析了冷軋機軋輥軸承的失效原因，提出了相應的改進措施。實踐表明，采取措施保證軸承的潤滑和配合，Z為重要也Z為有效。

1　前言

軋輥軸承如同軋輥是冷軋機的重要部件，由于工作負荷大、工況條件差、易進水、難拆裝等原因，導致軸承壽命短、易損壞，影響冷軋產品的產量、質量，也增加了軋制成本。因此，分析軋輥軸承的失效原因，探索操作改進措施十分必要。

2　故障現象

（1）軸承拆裝過程中。常見的缺陷是軸承拆卸清洗干凈后，發現內圈、外圈滾道部位表面疲勞損傷（麻面），比較少見的缺陷是內圈外圈發燒變色，硬度下降，產生裂紋，滾動體破損，保持架斷裂等故障。

（2）軋制使用過程中。常見的故障現象是軋輥軸承發熱升溫，有時伴有異常響聲；偶爾可見冒煙卡死等嚴重事故。

3　原因分析

3.1 軸承內圈外圈滾道表面疲勞損傷（麻面）

除了使用已久正常磨損之外，主要是因軸承潤滑不良，致使軸承滾動體和內外圈的摩擦磨損加劇，表面產生疲勞損傷，微小材料不斷從金屬表面剝落，積累在滾動體和滾道之間滾軋，造成表面應力集中，產生疲勞裂紋，裂紋擴展致使部分材料表面剝落，形成麻面，如此反復，惡性循環。

潤滑不良的常見原因是擋水圈和軸承座構成的迷宮密封磨損，間隙過大；或者唇形密封橡膠老化、彈簧松弛等問題。造成密封不嚴或者失效，軋制乳化液泄漏進入軸承座內，致使潤滑油脂稀釋變質、潤滑不良，這種現象以及出現的問題在下輥軸承尤為突出。

擋水圈和軸承座構成的迷宮密封之所以磨損，一種原因是軸承裝配存在問題，軸承座定位有誤，接觸摩擦到了擋水圈迷宮密封部位；第二種原因是軋制過程中軸承嚴重損壞，導致擋水圈和軸承座的相對位置發生了變化，迷宮密封部位相互接觸摩擦磨損；第三種原因是軸承內圈軸向松動，致使擋水圈軸向失去緊固定位。

3.2 內圈外圈發燒變色、硬度下降

這是比較嚴重的軸承故障，通常是因軸承嚴重發熱升溫，造成內圈和輥軸（頸）的過盈配合變成間隙配合，相對旋轉滑動（跑內圈）；外圈和軸承座發生相對旋轉滑動（跑外圈）。跑內圈和跑外圈又進一步加重軸承發熱升溫，如此反復，惡性循環，內圈、外圈發燒變色，硬度下降；還有一種跑內圈是其軸向固定發生松動所引起，例如用于固定軸承內圈的輥（軸）端螺栓沒有緊固，或者軋制中松動，或者軋輥軸向力太大，造成螺栓斷裂。

3.3 Z嚴重的軸承故障

內圈、外圈破裂，滾動體破損，保持架斷開，甚至軸承冒煙卡死，這是Z為嚴重的軸承故障。主要原因是內圈、外圈屬于薄壁件，并且質硬而脆，抗壓抗磨能力強，抗彎抗剪能力弱，必須緊密依靠剛性良好的輥軸（頸）和軸承座，才能承受滾動體的集中壓力。換言之，內圈、外圈所受滾動體的集中壓力，必須直接傳到剛性良好的輥軸（頸）和軸承座上而不能獨擔。如果內圈和輥軸（頸）配合不好、外圈和軸承座配合不好，便有可能發生內圈、外圈獨擔破裂等問題。因此輥軸（頸）和軸承座的尺寸、形狀和表面等都必須符合技術要求。一般合格的新的軋輥和軸承座不會出現問題，舊輥和舊座則有可能存在問題。

冷軋帶鋼速度較快，跑偏斷帶超壓過載的意外事故很難避免。在過載保護措施不完善的情況下，這種沖擊力有可能破壞軸承，發生跑內圈、跑外圈甚至破裂卡死等嚴重故障，繼而損傷輥軸（頸）和軸承座等部件，使其尺寸、形狀、表面等嚴重磨損產生溝槽或者變形。

如果裝配軸承時沒有仔細檢查測量、發現問題，或者發現問題沒有修復處理就安裝使用，那么，在軋制沖擊載荷作用下，軸承內圈 、外圈更加容易破裂，繼而破壞滾動體和保持架等部件。例如，某廠冷軋機曾經有個軸承座，裝入的軸承外圈比較易裂。經過仔細檢查測量，發現軸承座內孔受力部位磨損刮傷比較嚴重，形成橢圓和溝槽，超差 0.3mm以上。加工修整之后再用，故障消失情況正常。

上述軸承損傷和潤滑不良等問題，都會造成軸承發熱升溫異常。通過觸摸檢測軸承座溫度，便可作出有效判斷，簡單易行，實用可靠。

4　解決辦法

4.1 潤滑不良和內外圈滾道表面疲勞損傷(麻面)

（1）裝配軸承時，要清洗干凈，仔細檢查迷宮、唇形等密封，嚴格按照要求進行裝配和加注潤滑油脂。

（2）采用油氣潤滑改造取代傳統的油脂潤滑，是較好的選擇。油氣潤滑技術先進，工作可靠，經濟效益十分顯著。油氣潤滑較其它潤滑方式具有如下優點：

（1）油的利用率Z高，耗油量僅為油脂潤滑等其它潤滑方式的 1/5 以下。

（2）壓縮空氣在軸承座內保持正壓，從而有效防止軋制乳化液的侵入。用在易進乳化液的下輥軸承，效果尤其明顯。

（3）不會像油脂潤滑那樣從軸承座內外泄，污染軋制乳化液；也不會像油霧潤滑那樣從軸承座內外泄，污染環境。

（4）拆裝軸承干凈省事，便于檢查，延長周期，減少人員。

（5）系統監控完善可靠，可以避免軸承缺油運轉。

（6）軸承壽命提高 3～6 倍，大大減少軸承的消耗成本和備件數量。因此，油氣潤滑特別適合工況條件差的冷軋機軋輥軸承的潤滑。某廠有臺可逆軋機的軋輥軸承原設計為油脂潤滑，改造換成油氣潤滑之后（如圖 1 所示），取得了顯著的潤滑效果和經濟效益：軸承壽命成倍增加，兩年左右便收回了投資。

對于裝機水平低的中小冷軋機軋輥軸承潤滑，也可考慮采用油霧潤滑改造取代油脂潤滑。某廠采用油霧潤滑改造取代了一臺冷軋機的軋輥軸承油脂潤滑，也取得了明顯的潤滑效果和經濟效益：軸承壽命延長一倍以上，兩年左右收回投資。

外圈通常固定不轉，受力磨損部位局限在 90°范圍之內，不像內圈那樣旋轉、受力磨損比較均勻。因此外圈應當定期旋轉 90°安裝使用，可以均勻外圈的受力磨損，延長使用壽命。

正確安裝軸承并且可靠加以固定，完畢還要仔細檢查；軋制使用中的發熱升溫和響聲異常等故障要及時發現處理，避免發展成軸承破碎、定位改變的嚴重故障。這樣便從安裝和使用兩個方面，避免了擋水圈和軸承座的迷宮密封發生磨損破壞。

4.2 內外圈等部件發燒變色，斷裂破碎、冒煙卡死

裝配：裝配前仔細檢查測量軸承、輥軸（頸）和軸承座等的表面、尺寸、形狀以及游隙等，保證配合要求。出現表面粗糙、尺寸超差、形狀改變等問題，必須及時修理解決，方法述下。

（1）輥軸（頸）：

直徑變小，≯0.5mm時，用磨軸后鍍鉻的方法修復；

直徑變小，0.5~1.0mm 時，可用磨軸后電刷鍍鎳的方法修復；

直徑變小，大于 1.0mm 時，可用磨軸、然后配購非標軸承內圈的方法解決；

（2）軸承座內孔：

直徑或形狀變大，≯1.0mm時，可用電刷鍍鎳的方法修復；

直徑或形狀變大，＞1.0mm 時，可用機加工修整內孔，然后配購非標軸承外圈的方法修復使用。

輥軸（頸）和軸承座磨損變形的各種修復方法各有利弊和局限，需要根據具體條件加以選擇。

熱裝內圈的加熱溫度嚴格控制在 100℃。

定期檢查測量軸承座和軋機牌坊的尺寸和配合，磨損嚴重間隙超差，就要及時進行修復，以免軋制時產生過大沖擊負荷或者造成軋輥軸線不相平行，產生過大軸向力，損壞定位軸承和輥（軸）端螺栓，引起內圈松動。輥（軸）端螺栓一旦斷裂，就要及時處理以絕后患。

例如，某廠軋輥軸承輥（軸） 端螺栓原設計為M12，使用之中曾經發生斷裂，造成內圈松動。后來加大到 M16，再沒出現問題。

使用軋制過程中要重點關注軸承（座）發熱升溫情況，發現異常及時停機換輥，避免發生跑內圈、跑外圈甚至軸承斷裂破碎、冒煙卡死等故障和事故，同時避免磨損和損傷輥軸（頸）和軸承座等部件。

5　結束語

某廠按照上述方法改進了軋輥軸承的裝配和使用，尤其是采用了油氣（霧）潤滑改造取代油脂潤滑；及時修復嚴重磨損的輥軸（頸）和軸承座以保證配合要求。改造后，取得明顯成效：軸承壽命延長 1~3倍，軋制產量和質量明顯提高，生產成本顯著降低。

（來源：新疆鋼鐵）