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斜轧穿孔机轴承故障浅析

摘要:通过此次轴承烧损故障的实例,分析了润滑、密封、装配、轴向冲击等原因对此次轴承故障的直接影响,总结出杜绝此类故障的各项措施。


前言:三辊斜轧穿孔机传动侧双列圆锥滚子轴承滚动体与内外圈烧损黏连,保持架破损,通过协助参与拆卸过程,期间对现场下机的轴承、密封、工况现状进行了一系列的了解,特针对此次故障分析如下:



一、 现场损坏现象叙述如下 


1轴承装配辊系结构

2、圆锥轴承靠定位推力轴承侧的一列滚动动体损伤较为严重,滚动体与保持架及内圈发生高温黏连现象,且对应的轴承外圈,滚道面发生非疲劳剥落及边缘崩裂掉块现象。

3、圆锥轴承远离定位推力轴承侧的一列滚动体轻微损伤,滚动体与保持架及内圈未发生高温黏连现象,且对应的轴承外圈滚道面较为完好。

4连接轴承内圈和定位轴承轴圈的定距套两端面发生磨损,且接触轴承内圈端面的一端磨损较严重约1mm。

5、定位轴承侧的密封圈发生破损,冷却水进入轴承内部,油脂内用手触摸有较多的硬质颗粒异物。

6轧辊辊径的防水迷宫环外径面(密封圈唇口接触处)存在凹痕及磨损,机加工表面粗糙度远远超标。

7、拆开后的轴承内油脂明显有冷却水乳化的现象,且轴承滚道面存在因乳化及水分侵蚀留下的黑色条状锈蚀痕迹。

二、综合上述种种叙述现象进行原因分析


 1根据上述现象1现像2可以判断出圆锥轴承靠定位推力轴承侧的一列滚动体先发生的损伤,进而引发了另外一列的轻微损伤,而此列滚动体的端面磨损现状及对应外圈的滚道面发生非疲劳剥落现象,及受力区边部发生崩裂掉块,属于典型的轴向过载冲击造成的此类现象。


2进一步分析何种原因导致了轴向过载冲击,可由现象3判断出轴承在运转过程中发生了轴向过载冲击,因定居套是连接轴承内圈和定位轴承轴圈的轧制时的轴向力是通过定距套传递给推力轴承的,而此时定距套的端面发生了磨损,长度变短,致使连接产生间隙,这就导致了在过钢时(棒料由定位侧向传动轴连接侧冲击)的冲击轴向载荷直接传递到了圆锥轴承靠定位推力轴承侧的一列滚动体及对应外圈上,而实际上轴承承载不了如此频繁的轴向冲击载荷,最终在外圈受力区处(轴向及径向联合受力最大处)发生异常剥落、崩裂、掉块现象,脱落的碎块进入轴承滚道内部,故最终轴承发生卡阻,保持架破损、高温抱死损坏。


3、根据上述现像6可以判断出是由现象4现像5造成,因密封与之配合的轧辊辊径的防水迷宫环外径面(密封圈唇口接触处)存在凹痕及磨损,机加工表面粗糙度远远超标。运转过程中势必造成密封圈的硬化及破损。致使密封效果不佳,冷却水携带外部的氧化铁皮及颗粒物进入轴承内部,引发轴承内部油脂乳化、滚道面麻坑、等不良现象。


三、预防及改善措施


1密封改善效果

推荐一:首先保障密封圈尺寸与轧辊辊径的防水迷宫环外径面(密封圈唇口接触处)配合在合理范围内,改善防水迷宫环外径面粗糙度,推荐粗糙度值不大于Ra0.6。

推荐二:在组装好辊系后,可在现在的迷宫环外围加装碗口型橡胶防水套(贵司现场的辊系空间完全足够)


2定距套磨损杜绝

推荐一:杜绝定距套的磨损,才能杜绝轴向的频繁过载冲击,而杜绝磨损首要是保障定距套,轧辊轴、轴承内圈三者运行同步,建议在圆锥轴承内径对应处加装轴套,使轴承内径与轴套过盈配合,然后轴套通过方键与轧辊轴连接,而定距套同样可通过方键与轧辊轴连接,保障了定距套,轧辊轴、轴承内圈三者运行同步。

推荐二:提高定距套的硬度,与轴承内圈硬度相致HRC57-60


3、轴承结构改型

对圆锥轴承进行结构改型,解决现在装配困难、拆卸不便、检查不便的难题。


4控制轴向装配间隙

轴承安装时,务必对轴向间隙用调整垫片经行调整,防止轴向装配间隙大于双列圆锥的自身轴向游隙而导致轴向力不能专递到定位轴承上,而致使双列圆锥轴承的异常损坏。


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