轧机轴承故障频繁怎么办？检查维护不可少

对于轧机轴承大家可能陌生的，因此对于轧机轴承的故障更是不了解，我们要如何去分析轧机轴承的故障，从而进行针对性的方法进行修改，检查和养护对轧机轴承的使用是非常重要的。

什么是轧机轴承？

轧机轴承系指用于压延行业，即有色金属、黑色金属及非金属制品压延。用于压延辊系辊径处及滚筒上的轴承。通常采用四列圆柱滚子轴承承受径向载荷，推力滚子或推力球轴承以及向心角接触球或向心滚子轴承承受轴向载荷。现大多采用油气润滑或油雾润滑及油脂的方式进行润滑冷却。

轧机轴承的结构特点

轧机轴承，通常采用圆柱滚子轴承承受径向载荷，深沟球轴承或角接触球轴承、或径向设计或止推设计的圆锥滚子轴承承受轴向载荷。

四列圆柱滚子轴承和六列圆柱滚子轴承几乎全部用于轧钢机架的轧辊颈、滚筒和轧压机。同其它滚子轴承相比，这些轴承的摩擦低。由于这些轴承通常以过盈配合安装在轧辊颈上，特别适合轧钢速度高的轧钢机应用。这些轴承的低横截面允许使用同轧辊直径相比相对较大的轧辊颈直径。由于可装入非常多滚子，其径向载荷能力非常高。

多列圆柱滚子轴承只能承受径向载荷。因此，这些轴承同深沟球轴承或角接触球轴承、或径向设计或止推设计的圆锥滚子轴承一起安装，由后者承受轴向载荷。四列和六列圆锥滚子轴承为分离式设计，即带整体式法兰的轴承圈及滚子和保持架组件可同分离式轴承圈分开安装，或所有轴承部件均可分别安装。这在相当程度上简化了轴承安装、维护和检查。轴承内可承受一定限度的轴相对于轴承座的轴向位移。四列圆柱滚子轴承带一个圆柱孔，一些尺寸的轴承还可带圆锥孔供应。带圆锥孔的轴承可在安装过程中调整，以得到一定的径向内部游隙或确定的预载荷。

轧机轴承的故障分析

轴承的使用寿命和可靠性和轴承安装及设计密切相关，轴承座设计和制造不当，将导致轴承受力不均，降低轴承寿命，轴承座应具有调心性，避免因轧辊烧损挠曲变形而使轴承受到偏载。热轧无缝钢管厂MPM连轧管机组由于其工艺的特殊性，轧机全部为45℃倾斜安装，现场环境处在高温，轧辊冷却水喷淋、大冲击负荷等工况环境下，进口轴承的使用寿命一般在2年左右，如利用国产化轴承后，轴承寿命会进一步降低，故障较为集中，严重影响生产。据统计分析轴承故障主要由以下几种原因造成的：①轴承的现场装配精度及安装工艺；②轴承密封件组装不合理；③工况条件差、润滑不良。

1、轴承设计计算

轴承的使用寿命和轴承的合理设计分不开的，轴承选择必须计算出轴承的当量载荷。轴承载荷，根据方向大致可分为：径向载荷、轴向载荷、复合型载荷；根据载荷作用过程中的性质不同可分为：脉冲、恒定和交变三种形式。轴承额定载荷是轴承固定的数值，取决于使用材料的特性，静态额定载荷是杆端在其最薄弱截面上所能承受的没有达到永久变形的最大允许静态载荷。理想的静态额定载荷值是通过使用合适的材料，在合适的环境温度下对大量的杆端进行拉应力测试的基础上得出的，使用值是测试结果的80%，因此包含了1.25的安全系数。动态额定载荷被用来确定动载条件下，杆端关节轴承的使用寿命。动载包括摆动、旋转和轴向倾斜下的载荷。

2、轴承装配技术

轴承的精度、装配游隙等技术使用特性直接影响着轴承的使用寿命和可靠性。尺寸精度是将轴承安装於轴或轴承壳（箱）时所必要的项目，是指内径，外径，宽度，装配宽度，倒角尺寸及锥度公差或容许值。形状精度是指内径变异、平均内径变异、外径变异、外径平均变异的容许值。回转精度是规定回转时的偏转，它是指内环及外环的径向偏转和轴向偏转、内环的侧面偏转以及外环外径偏转的容许值。轴承内圈、外圈和滚动体凸度不在同一条周线，造成滚动体两头受力不均，局部出现剥落现象；内圈小挡边碎裂主要是越程槽宽度过大；越程槽深度加工太深，存在应力集中区域。需要优化零件加工公差，控制加工、装配质量。滚动轴承的径向游隙系指一个套圈固定不动，而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量。轴承游隙的选择正确与否，对机械运转精度、轴承寿命、摩擦阻力、温升、振动与噪声等都有很大的影响。统计现场故障，分析影响轴承备件质量的因素包括：内圈和滚动体的表面剥落，内圈小挡边碎裂；保持架的制造装配偏差过大；装配公差及游隙控制不精确。

轧机轴承养护分析

1、运转过程中对轴承的检查

按照轴承使用环境要求，应定期对轴承进行听、观察和测量。听就是使用规定器械对着轴承轴向端盖和轴承座的径向外壳，另一端贴耳听轴承在运转过程中是否有撞击声和机械摩擦声；观察就是对运行环境、安装位置、震动偏移、润滑等情况进行观察，是否存在不良环境；测量就是用温度计、测振仪对轴承座进行定量检测。

2、静止状态下对轴承的检查

对相关备件的紧固情况进行检查，各部件是否处于正确位置、有无松动的现象等。对轴承座要经常检查是否已压紧，有无松动。尤其是操作侧轴承座与轧钢机架间一定要有轴向无间隙固定，尽可能减少传动侧轴承座与轧钢机架窗口的配合间隙，以减缓传动轴跳动对轴承所产生的冲击。另外，可对轴承润滑剂进行检测，检查润滑油是否进杂物、氧化铁皮、水等。粗轧机通常受到较强的冲击负荷，轴承震动大，润滑脂容易流失。因此，要求润滑脂有较强的粘附性，可以牢牢地粘附在零件的表面，一部分在滚道上润滑轴承，其余部分保存在轴承内部空间起到密封作用。如果外界污物侵入轴承座内，最先污染的是靠近外侧的润滑脂，使轴承零件表面出现磨损。随着污物的增加，磨损面会增加，同时还会信号层裂纹并逐渐扩展，最终使套圈开裂，严重时还会报废轧辊、轴承座等相关部件。

3、轴承的拆后检查

轧辊换下后可使用清洗剂，把轴承清洗干净，用压缩空气吹干，然后对滚子、保持架、滚到进行检查。滚子、滚道出现凹痕、点蚀等现象，视具体情况更换。同时，要检查轴向密封盒径向游隙，检查无误后，增加润滑剂备用。总之，轧机的轴承有它独特的使用环境、特点及要求。轧制力较小时，因负荷过大而引起的轴承内外圈的开裂、滚动体碎裂的现象非常少，因此应重点关注轴承的正确安装、检查和维护等方法并制定相应的工艺规程以降低轧机烧轴承的事故率。影响轴承使用寿命的因素是多方面的，因此应制定全方位的管理制度和工艺规程，才能达到延长轴承使用寿命保证生产顺畅的目的。

4、轧机轴承的保养、检修和异常处理

为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，须保养、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高生产性、经济性。保养最好相应机械运转条件的作业标准，定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。

轧机轴承故障频繁怎么办？检查维护不可少。对于轴承的维护保养重要性，这一点是不用质疑的，对于轴承的使用，我们一定进行定期的检测及养护，这样不仅可以提高轴承的使用效率，同样的可以延长轴承的使用寿命。

(大国龙腾运转世界 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦 )

轧机轴承失效分析过程探讨

尽管轧机用滚动轴承的转动极为可靠，但是安装、使用或制造不当同样会造成早起失效。对轴承期望寿命内早期失效进行研究，可以防止轴承在使用中发生频繁的早期失效。

为了减少滚动轴承早期失效，为了确定滚动轴承早期失效的失效原因，依据工况条件首先要了解制造该轴承的钢材合金成分、轴承从投料到成品的加工工艺过程及轴承精度等级。针对它所应用场合适当搜集使用该轴承轧机的轧制力、线速度、轧制产品品种、润滑方式与效果、轴承密封效果、轧制板材原料形状和轧制后成品质量等等。根据搜集的轧机数据结合轴承所有数据进行轴承失效分析。

当轴承不能按预期的要求运转时即可认为该轴承已失效，通常早期失效远远早于轴承完全丧失功能的时间，因此对轴承早期失效的研究和分析是十分必要。

轧机轴承供货前的早期了解。对于轴承而言，一个新的轧钢环境设计者需要了解轴承之前的使用状况，如有可能，早期调查应包括观察轴承拆卸前和拆卸过程中以及拆卸后有关和轴承相配合零件基本特征，应把这些特征使用文字和照片的形式记录各零部件特征，以便设计人员根据工况条件设计更实用的轧机轴承，对于安装和拆卸过程中的不当之处应给指出并更正。对之前使用轴承的损坏特征要予以充分了解，尽可能通过早期了解的数据来规避轴承早期失效。

轴承的安装和拆卸方法因类型不同而各异，在此不做说明。无论采用什么方法都必须小心以避免损伤轴承，不允许采用暴力手段（如锤子砸、铁棍撬等等）；微小的划伤痕迹都会造成使用或对以后的失效分析发生偏差。安装时的轴承座和轧辊尺寸公差可参阅相关关国家标准。轴承损坏后应保存第一现场以备轴承失效分析使用。如果急需拆机应对损坏轴承及配件进行拍照取证，拆下废轴承应放置库房并保存原始状态不得破坏。

失效机理

机械损坏：轧机轴承零件具有良好的加工精度和表面粗糙度，安装时的不良操作，滚动接触面出现擦伤划痕时，表面应力状态会发生改变，从而会影响轴承寿命，特别当这些划痕和压痕产生在滚动表面时更为有害，当划痕和擦伤破坏产生的金属颗粒发生移动并嵌入滚道时对轴承会再次产生影响。

滚动体过载时产生的永久压痕称之为布氏压痕，这种压痕会导致轴承失效，例如；轴承跌落或安装不合适等。轴承运转中发出的不正常噪音都是出现布氏压痕的初始信号。

当轴承承受震动而滚动体不旋转时，滚道也会出现损伤，这种损伤称之为伪布氏压痕，它主要发生在轴承安装前后。运输过程中受震动和长时间闲置设备上的轴承中可以观察到伪布氏压痕损伤。

轴承滚道在磨加工过程中，由于机床震动、磨削砂轮修整不锋利、工件与砂轮线速比配置的不合理而产生的滚道表面微震动以及粗糙的波峰波谷处理不当，都是出现早期失效根源，这种现象在成品轴承检测时就会表现出来。

磨损损坏

磨损通常引起轧机轴承零件逐渐损坏，并最终导致轴承零件尺寸精度丧失以及其他相关的问题，磨损引起失效并非意味着只是更换轴承。因为游隙和配合发生变化，磨损引起的其他状态可能变成主要失效机理，磨损可能产生引起裂纹的应力集中源。

适当的润滑条件下，轴承配对件表面微凸体可能发生塑性变形并有冷压而变平坦，在这种状态下，轴承可以达到预期的使用寿命。但是，当润滑条件恶化时，使轴承内部滚动表面形成金属与金属接触从而导致磨擦力增大，造成轴承内部局部变形和磨擦焊接，在这种交变作用力下可以将局部磨擦焊点从机体上撕裂而增大塑性变形，这样就会形成表面点蚀，而另一个零件表面会有转移材料。这种状态是否恶化取决于运转状态，轻微粘着损伤称之为擦伤，严重的粘着则称之为咬合。

轴承零件接触表面之间夹杂坚硬颗粒且相对接触表面移动时，将引起磨粒磨损，锋利的磨粒可以产生明显犁沟，这也是早期失效根源。这种磨粒主要来自轴承内部或来自机器系统内部，如：润滑的纯洁度、轴承安装时的洁净度、轴承出厂前清洗的清洁度。

裂纹破坏

轴承零件的裂纹是由过载或循环载荷应力造成的，冶炼工艺和加工工艺也能引起制造裂纹，除了由夹杂物和氧化物造成的裂纹外，由冶炼和加工工艺造成的裂纹，不可能进入后续的加工工序中。

轴承后续加工过程产生的裂纹通常与热处理和磨削工艺有关，如果某一制造过程中存在裂纹流入下工序，在后续加工中会促使裂纹迅速扩展。但有一个例外，终磨阶段产生的裂纹如果没检查出来，就会带到运转设备上。排除上述情况，通常所遇到的裂纹问题大都与按装和运转过程有关，是由安装划痕、擦伤及循环载荷造成的。零件的残余应力安装引起的静应力及外加载荷造成的应力相互影响使得应力状态，由于裂纹的扩展方向垂直于作用应力方向，因此，由于裂纹的扩展方向可以获得一定信息。

在轧机轴承下机维护时，可以根据这些裂纹破坏信息来查找轴承的早期失效根源，从而使轧机轴承获得更长寿命。

轧机轴承的失效原因很多，不是解决或说明一个或两个原因就可以提高轧机轴承使用寿命，如果要提高轧机轴承的寿命，应该综合每一个因素环节，必须从选材、加工工艺制造、运输过程、装机运行状态等等环节加强控制。