高線精軋機(jī)組輥箱油膜軸承燒損的原因及對(duì)策
2024-08-27
謝志強(qiáng)
（冷水江鋼鐵有限責(zé)任公司）
摘 要：針對(duì)精軋機(jī)輥箱燒損問(wèn)題進(jìn)行分析找出其原因，對(duì)精軋機(jī)輥箱進(jìn)水及油膜軸承潤(rùn)滑采取了一系列的改造和應(yīng)對(duì)措施，并加強(qiáng)對(duì)精軋區(qū)設(shè)備的裝配管理及標(biāo)準(zhǔn)化的操作，使精軋機(jī)組油膜軸承燒損數(shù)逐年下降，降低了維修成本，提高設(shè)備作業(yè)率。
關(guān)鍵詞：精軋機(jī)；輥箱；油膜軸承；潤(rùn)滑系統(tǒng)
1 概述
冷鋼棒線廠高線車間自2009年元月投產(chǎn)，精軋機(jī)輥箱油膜軸承的燒損問(wèn)題，就一直嚴(yán)重影響著該車間的生產(chǎn)。輥箱燒損過(guò)程是軋輥軸與油膜軸承之間發(fā)熱高溫，導(dǎo)致高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軋輥軸瞬間突然抱死引起的。其損失輕剛導(dǎo)致整個(gè)輥箱報(bào)廢，如果停機(jī)不及時(shí)可能導(dǎo)致錐箱損壞那損失就更大，該問(wèn)題已成為制約產(chǎn)量及質(zhì)量的瓶頸。因此，技術(shù)人員對(duì)輥箱油膜軸承燒損進(jìn)行認(rèn)真分析，對(duì)精軋機(jī)輥箱進(jìn)水及油膜軸承潤(rùn)滑采取了一系列的改造和應(yīng)對(duì)措施，并加強(qiáng)對(duì)精軋區(qū)設(shè)備的裝配管理及標(biāo)準(zhǔn)化的操作，使精軋機(jī)組油膜軸承燒損數(shù)逐年下降，降低了維修成本，提高設(shè)備作業(yè)率。
2 精軋機(jī)輥箱油膜軸承燒損原因分析
2.1 輥箱的機(jī)械零部件及裝配
零部件都進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)后發(fā)往我廠；裝配都是按哈飛裝配要求嚴(yán)格進(jìn)行，下線返修的輥箱也要對(duì)油膜軸承、軸承及裝配尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查才可以上線的，且裝配完后要通過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)并登記合格后方可上線使用；輥箱油膜軸承燒損非制造和裝配所致。
2.2 生產(chǎn)工藝方面
根據(jù)市場(chǎng)需求高線車間主打產(chǎn)品為HRB400盤螺，為達(dá)到力學(xué)強(qiáng)度要求，進(jìn)精軋機(jī)的溫度為860℃左右(低于哈飛要求的大于900％)。但隨著軋制工藝的不斷成熟，這個(gè)溫度也有了很大的改善一般保持在900度左右，且操作工執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作對(duì)料型的調(diào)整嚴(yán)格控制在公差范圍內(nèi)。因此，輥箱油膜軸承燒損工藝非主要原因。
2.3 精軋機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)
潤(rùn)滑系統(tǒng)采用兩個(gè)油箱(一用一備)；選用高線軋機(jī)循環(huán)油美孚525，其有優(yōu)越的抗乳化性能和油水分離性能，在油箱靜置后能迅速分離出油中的水份；供油壓力0.4MPa；供油溫度應(yīng)控制在40±2℃之間，保證供油油液的粘度最佳，有利于油膜形成，保證油膜的強(qiáng)度；油液中含水油膜強(qiáng)度下降，一般要求水分含量小于0.1％。含水量超過(guò)0.1％時(shí)，機(jī)械磨損急劇增加；超過(guò)0.5％時(shí)的潤(rùn)滑狀況將是很危險(xiǎn)的；過(guò)濾精度10μm。燒損輥箱后化驗(yàn)油品：水分含量2％-5％，超出設(shè)計(jì)要求4-10倍。40℃時(shí)粘度值(74-82)x10m；清潔度為NAS7-8級(jí)。綜合分析，發(fā)現(xiàn)燒輥箱燒損時(shí)，大多數(shù)時(shí)候是使用油品中水分含量高。由于油品中涌人大量的水分，致使油膜軸承載力下降，降低了油膜的強(qiáng)度，造成精軋機(jī)油膜軸承磨損，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成油膜軸承直接燒損，同時(shí)燒損的油膜軸承雜質(zhì)通過(guò)回油進(jìn)入油箱，對(duì)油品形成二次污染，導(dǎo)致過(guò)濾器濾芯頻繁更換，形成嚴(yán)重的惡性循環(huán)。由此認(rèn)定油品中的水分含量嚴(yán)重超標(biāo)是引起軋機(jī)燒損的主要原因，同時(shí)油溫也作為重要指標(biāo)來(lái)控制。
3 精軋機(jī)輥箱進(jìn)水原因分析
3.1 輥箱密封的結(jié)構(gòu)及要求
生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)精軋機(jī)進(jìn)水絕大部分是由于輥箱進(jìn)水造成的。輥箱的密封由動(dòng)密封和靜密封兩部分組成，輥箱密封結(jié)構(gòu)見圖1。
3.1.1 動(dòng)密封處。雙唇密封圈安裝在密封板上，通過(guò)磨削密封板的尺寸來(lái)保證軋輥軸軸肩面到密封板外端面尺寸H(6寸輥箱15.68-0.02mm，8寸輥箱15.2-14.18mm)在要求的范圍內(nèi)。如果這尺寸H沒(méi)調(diào)整在要求的范圍內(nèi)，可能會(huì)使雙唇圈的單邊壓緊量太多，雙唇密封圈單邊磨損嚴(yán)重，從而導(dǎo)致輥箱進(jìn)水或漏油。所以說(shuō)必須保證裝配尺寸H在要求的范圍內(nèi)，才能保證雙唇的使用壽命，防止輥箱進(jìn)水或漏油。
3.1.2 靜密封處。由于輥箱輥縫經(jīng)常要調(diào)整，密封板上的O型圈與8字板會(huì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致O型圈磨損或切邊，一旦O型圈損壞，水就會(huì)直接進(jìn)入輥箱，這就要求O型圈要有一定的耐磨性；精軋機(jī)軋鋼過(guò)程中，密封板的上面是紅鋼，因此要求密封板上的O型圈要可以耐高溫。軋制過(guò)程中難免會(huì)跑鋼，密封板與8字板就有可能因堆鋼而變形，導(dǎo)致輥箱進(jìn)水。輥箱長(zhǎng)時(shí)間使用的密封板與8字板都會(huì)有一定的磨損，導(dǎo)致它們之間的間隙增大，O型圈的壓縮量減少，這樣輥箱也會(huì)進(jìn)水。裝配好的O型圈密封板到8字板時(shí)要注意在O型圈上打點(diǎn)潤(rùn)滑油并輕輕的均勻壓入，防止裝配時(shí)直接將O型圈損壞，造成輥箱進(jìn)水。
3.2 防止輥箱進(jìn)水和措施
3.2.1 雙唇密封圈問(wèn)題。定期取下外拋油環(huán)，檢查雙唇密封圈的磨損狀況。如雙唇封圈已損壞，直接更換；如雙唇密封圈使用壽命很短，則需考慮偏心盤尺寸的情況是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，同時(shí)要仔細(xì)檢查外拋油環(huán)內(nèi)側(cè)的涂層是否掉落或有損傷雙唇的缺陷，同時(shí)也要檢查內(nèi)外拋油環(huán)的配合面是否磨損而導(dǎo)致裝配尺寸改變，如有及時(shí)更換。
3.2.2 密封板與8字型面板之間的問(wèn)題。首先觀察密封板、8字型面板是否由于堆鋼等故障發(fā)生變形，則應(yīng)該更換新備件。其次因調(diào)整輥縫調(diào)節(jié)時(shí)密封板與8字型面板長(zhǎng)期有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，要仔細(xì)檢查8字板的配合面是否磨損有臺(tái)階，如有則更換8字板。若以上兩方面無(wú)問(wèn)題，其它方面也未發(fā)現(xiàn)明顯問(wèn)題，則可將整臺(tái)輥箱換下另作離線檢查。
3.2.3 精細(xì)化操作。裝配輥環(huán)時(shí)，保證輥環(huán)壓實(shí)外拋油環(huán)；對(duì)于未裝輥環(huán)的空過(guò)機(jī)架，要求操作人員精細(xì)化操作，保證保護(hù)套壓實(shí)輥箱外拋油環(huán)。水泵房控制好水壓，保證輥環(huán)冷卻水壓0.48-0.6MPa。
4 水進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)后應(yīng)對(duì)措施
精軋機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用兩個(gè)50000L的油箱，一用一備。在兩個(gè)油箱的底部分加裝兩個(gè)球閥，每天定時(shí)對(duì)在用油箱進(jìn)行排水，同時(shí)通過(guò)對(duì)油液的顏色觀測(cè)其進(jìn)水的情況。球閥處無(wú)水排出且油液清亮，說(shuō)明輥箱沒(méi)有進(jìn)水；反之如果球閥處有水排出或油液顯乳白色，說(shuō)明輥箱上進(jìn)水，此時(shí)，要定期(每周一次)取油樣化驗(yàn)其含水量是否超過(guò)0.3％，超過(guò)就要及時(shí)切換油箱并且通過(guò)錐箱回油管處的分水器排水情況初步找到哪架輥箱進(jìn)水并更換密封件。對(duì)于切換后的備用油箱中的油靜置24h后，通過(guò)底部球閥排水，然后用真空脫水裝置將油中的飽和水和游離水脫盡，72小時(shí)后化驗(yàn)油的含水量，0％時(shí)方可投入下一次切換使用。每月定期向兩油箱中添補(bǔ)新油增加其油水分離性能。為加大脫水能力，在原來(lái)73L/rain真空脫水裝置基礎(chǔ)上又增加了一臺(tái)170L/min的真空脫水裝置，由此在線脫水能力達(dá)到243L/rain。真空脫水裝置投入使用后，油品質(zhì)大大改善，含水量多次達(dá)0％。
5 效果
自采取以上一系列措施和改造后，輥箱進(jìn)水量得到有效的控制，油液含水量保持在一直保持在允許范圍內(nèi)運(yùn)行，達(dá)到了顯著成效。
5.1 2012上半年輥箱燒損8臺(tái)，2012下半年輥箱燒損4臺(tái)，2013年上半年輥箱燒損1臺(tái)，油膜軸承燒損逐年減少，設(shè)備作業(yè)率顯著提高，降低了維修成本。
5.2 精軋機(jī)濾芯消耗量由原來(lái)的每月3組，減少到每月2組，全年濾芯成本約30萬(wàn)元。
5.3 2010年、2011年由于進(jìn)水問(wèn)題油液乳化嚴(yán)重，更換兩次油箱的油，每次用油300桶。自輥箱進(jìn)水得到有效控制和真空脫水裝置投入后，再無(wú)油液乳化情況發(fā)生，每月只需添補(bǔ)10—15桶油，每年節(jié)約用由約150桶，節(jié)約成本約60萬(wàn)元。
6 結(jié)論
控制精軋機(jī)輥箱進(jìn)水，有效保證精軋潤(rùn)滑油油質(zhì)，對(duì)減少精軋機(jī)輥箱燒損，增加輥箱的使用壽命起關(guān)鍵作用。
參考文獻(xiàn)
【1】郭溪泉，李樹青．現(xiàn)代大型連軋機(jī)油膜軸承【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000．
【2】北京橡膠工業(yè)研究所．偏心對(duì)油封密封性能的影響【J】.橡膠工業(yè)，1974．
來(lái)源：《科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新》
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