供稿| 阮超，陶煒，王文群/ RUAN Chao, TAO Wei, WANG Wen-qun

馬鋼H型鋼立輥軸承改造

H-Beam vertical roll bearing in MA STEEL

供稿| 阮超，陶煒，王文群/ RUAN Chao, TAO Wei, WANG Wen-qun

馬鋼H型鋼廠小H型鋼生產(chǎn)線于2005年2月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為50萬t，可生產(chǎn)最大規(guī)格為400 mm×200 mm的H型鋼。軋機(jī)為意大利達(dá)涅利公司設(shè)計(jì)制造。

立輥軸承設(shè)計(jì)使用壽命為過鋼量8萬t（在線時(shí)間約為400 h）。而在實(shí)際使用過程中，平均使用壽命僅為過鋼量2萬t。軋機(jī)軸承作為生產(chǎn)線的核心零部件，頻繁損壞必然帶來意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，增加采購和維護(hù)的成本。因此，對立輥軸承使用壽命進(jìn)行專題的分析和改進(jìn)，就顯得尤為重要。

原因分析

現(xiàn)場使用環(huán)境對軸承壽命的理論影響

為了更精密地計(jì)算軸承壽命，需要對基本額定壽命的計(jì)算方法做些修正。因?yàn)檩S承工作過程中，除了軸承所受的載荷外，其他一些因素，如潤滑，污染程度，周圍環(huán)境條件等都會(huì)對軸承的壽命產(chǎn)生很大的影響。

軸承疲勞壽命損壞的分析

從現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的軸承損壞均為疲勞損壞，因此進(jìn)行軸承的高級疲勞壽命計(jì)算，以找到更深層次的損壞原因就顯得尤為必要了。高級疲勞壽命不僅考慮軸承的載荷，潤滑及污染系數(shù)，它還考慮軸承游隙、接觸應(yīng)力對壽命的影響。

結(jié)合實(shí)際的軋制力數(shù)據(jù)，使用有限元分析軟件通過計(jì)算可以得到以下結(jié)論：當(dāng)軸承安裝完成以后的游隙為0.05 mm時(shí)，此軸承的壽命最長。

優(yōu)化改進(jìn)方案

改善現(xiàn)場潤滑及清潔度情況

進(jìn)一步嚴(yán)格控制現(xiàn)場油氣潤滑的量化控制。使用油品更改為ESO EP320，潤滑量為80 cm3/h，連續(xù)進(jìn)行潤滑。推薦使用過濾比β=75，固體污染物程度為ISO-19/16的濾網(wǎng)。

控制軸承安裝后的游隙

軸承安裝后的游隙可以表述為：ΔPd=Pd+Δs+Δh

其中Pd=軸承安裝前游隙

Δs=軸承外圈的縮小量

Δh=軸承內(nèi)圈的縮小量

軸承的工作游隙除了與安裝前游隙、配合公差有關(guān)外，還與軸承工作時(shí)內(nèi)外圈溫差有關(guān)。由于每個(gè)軸承座的實(shí)際尺寸均不相同，需要在現(xiàn)場首先對每一個(gè)軸承座進(jìn)行測量。根據(jù)實(shí)測數(shù)值，計(jì)算出安裝前的游隙值，最后換算成軸承中的隔圈尺寸，對隔圈進(jìn)行磨削。

在安裝過程中應(yīng)注意，軸承與隔圈的匹配。同時(shí)在最終安裝前應(yīng)再次換算確認(rèn)游隙是否正確。

軸承壓力角的控制

與軸承供應(yīng)商最次確認(rèn)，并要求對方按照壓力角α =12.5°提供新的軸承。并提供最新更改的圖紙。

結(jié)束語

針對H型鋼廠小H型鋼生產(chǎn)線立輥軸承的優(yōu)化改造達(dá)到了預(yù)期的效果。改造后立輥軸承平均使用壽命達(dá)到了7萬t，使用壽命提高一倍以上，馬鋼年直接經(jīng)濟(jì)受益約為人民幣200萬元。同時(shí)解決了長期困擾H型鋼的成產(chǎn)隱患，進(jìn)而減少了安裝和維護(hù)成本，為小H型鋼的安全高效運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后為軸承使用中遇到此類問題提供了有益的經(jīng)驗(yàn)，對國內(nèi)同類H型鋼同行有一定的借鑒意義。

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