孟憲偉

摘要：軋機軸承用于冶金軋機機架的軋輥頸、滾筒上所用的軸承，采用圓柱滾子軸承承受徑向載荷，深溝球軸承或角接觸球軸承、或徑向設計或止推設計的圓錐滾子軸承承受軸向載荷。軸承損壞往往是由于密封效果不良，裝配及工況條件差造成的，通過現(xiàn)場實踐及統(tǒng)計分析，改進軸承的密封性是提高軸承設備壽命的保障。

關(guān)鍵詞：軸承；潤滑；密封；機架輥

前言

當前冶金生產(chǎn)中的熱軋領(lǐng)域，軋輥軸承是軋機的主要受力零件之一，它分為徑向軸承和軸向止推軸承。軋輥工況條件往往處在高溫、氧化鐵皮較多、冷卻水、油污、沖擊重載條件下作業(yè)，加上設計中對設備缺乏了解，對軋機軸承的安裝和維護不到位，軸承磨損極為嚴重，因裝配質(zhì)量問題常造成軋機軸承燒損，軸承的穩(wěn)定運行是保證軋線設備作業(yè)率、提高軋機效率的重要保障。為延長軋機軸承壽命，應采用正確的使用方法，合理裝配，確保軸承的潤滑和密封到位，加強軸承的潤滑和密封是延長軸承使用壽命的關(guān)鍵因素。

1.軋輥軸承存在問題

軋機軸承使用壽命和軸承座是息息相關(guān)的，軸承座一旦設計不合理，將給軸承受力不均，在軋制過程中，機架輥受到鋼板嚴重的沖擊載荷，容易導致機架輥軸承損壞，降低軸承使用壽命，軸承座應具有調(diào)心性，避免因軋輥燒損撓曲變形而使軸承受到偏載。軋機機架輥齒輪箱由于設計原因，未考慮到設備之間連接的尺寸、幾何形狀、精度等級、公差范圍與設計是否相符，密封效果較差，大量的氧化鐵皮、冷卻水、水蒸氣等的侵蝕，機架輥的工況極其惡劣。與軸承配合的接觸面的光潔度、硬度是否在規(guī)定范圍之內(nèi)，所有間隙、過盈配合量是否符合設計要求等等。一旦設計不合理，機架輥經(jīng)常出現(xiàn)漏油、進水的現(xiàn)象。機架輥持續(xù)漏油、進水嚴重影響了機架輥齒輪箱內(nèi)齒輪和軸承的潤滑效果，大大縮短了機架輥的使用壽命，平均每套機架輥的使用壽命不到30萬噸，同時大量的潤滑油的泄露造成了巨大的經(jīng)濟損失。機架輥軸承的使用壽命已經(jīng)成為制約冶金熱軋生產(chǎn)線產(chǎn)量和質(zhì)量提升的瓶頸。

2.改造及預防措施

2.1.改造原理

從流體動力密封原理來說，動態(tài)下的油封與軸的狹小接觸帶上，有一層液膜具有流體的動壓特性，降低了軸與密封件的摩擦力，由于摩擦力的存在使密封間的接觸面上受到沿圓周方向的切向力作用，并產(chǎn)生切向變形，從而改善了動態(tài)下的潤滑。密封表面許多微觀隆起與凹陷，在動態(tài)下相當于微小的滑動軸承板，動態(tài)下將粘性液體帶入楔形間隙，形成流體動力液膜，從而起到潤滑和密封作用。提高密封效果和壽命的本質(zhì)是降低密封唇口磨損，將接觸面保持邊界摩擦和流體潤滑兩種狀態(tài)，避免干摩擦狀態(tài)。

2.2.提高與密封配合的密封環(huán)表面精度

機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。軸承是靠密封環(huán)與密封緊密配合下，密封環(huán)的尺寸及表面質(zhì)量在密封系統(tǒng)中起很大作用。密封環(huán)是動環(huán)和靜環(huán)的總稱（下同），是構(gòu)成機械密封最主要的元件。密封環(huán)在很大程度上決定了機械密封的使用性能和壽命

密封環(huán)尺寸比如圓度超差密封效果將會大打折扣，表面粗糙度太大會造成密封磨損較快，對軸承危害還較大。對密封環(huán)進行改造，將密封配合出粗糙度由3.2改為1.6，加大端面倒角，由原來的5mm改為10mm，降低由于裝配而造成的密封損壞。密封環(huán)應具備有足夠的強度和剛度，在工作條件下（如壓力、溫度和滑動速度等）不損壞，變形應盡量的小，工作條件波動時仍能保持密封性。尤其是密封端面要有足夠的強度以及一定的耐腐蝕能力，密封環(huán)材料有較高的導熱系數(shù)和較小的線膨脹系數(shù)，有良好的耐熱沖擊能力，承受熱沖擊時不至于開裂。密封環(huán)要有良好的自潤滑性，密封環(huán)材料與密封流體還要有很好的浸潤性，工作中如發(fā)生短時間的干摩擦，不損傷密封端面，保證軸承的使用壽命。

2.3.科學合理安裝軸承密封件

如何合理安裝軸承機械密封件直接決定了密封件的使用年限，安裝過程中應考慮機械密封型式、軸承的型號及種類不同而有所不同，應根據(jù)軸承的產(chǎn)品使用說明書或樣本，保證機械密封的安裝尺寸。 裝入前，軸（軸套）、壓蓋應無毛刺，軸承狀況良好；密封件、軸、密封腔、壓蓋都應該清洗干凈。為減少摩擦阻力，軸上安裝機械密封的部位要薄薄地涂上一層油，以進行潤滑，考慮到橡膠O形圈的相溶性，若不宜用油，可涂肥皂水。浮裝式靜環(huán)不帶防轉(zhuǎn)銷的結(jié)構(gòu)，不宜涂油，應干式裝入壓蓋。 軸承密封件可考慮選用普通的氟橡膠骨架密封，先將靜環(huán)與壓蓋一起裝在軸上，注意不要與軸相碰，然后將動環(huán)組件裝入。彈簧座或傳動座的緊定螺釘應分幾次均勻擰緊。 注意旋向，聯(lián)軸器是否對中，軸承部位的潤滑油加法是否適當，配管是否正確。 按照軸承使用環(huán)境要求，應定期對軸承進行聽、觀察和測量。

3.結(jié)語

隨著新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展，軸承密封技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，使得密封效果得到很大提高，軸承使用和維護也得到改善，降低了勞動成本，提高了設備使用壽命，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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