高线轧机轴承

轧机四列轴承结构优化提升轧机使用寿命立题背景一线悬臂式轧机是由美国布兹泼罗公司设计，由新日本工机制作的二十世纪八十年代高速线材生产线中轧机、预精轧机组。

自1989年投产以来，已使用20多年。

经过1999年改造，坯料由135*135方坯改为150*150方坯，目前生产能力已有原来的年产35万吨提高到了55万吨。

中轧机、预精轧机区域每月事故时间占总事故时间的50%左右，成本消耗占用总成本的40%左右。

在生产实践中高线技术人员和设备维护人员为降低φ300、φ400事故率从轧机结构改进、密封形式改进、装配过程优化、润滑油品清洁度指标提升，含水量等级提升等方面做了大量工作，取得了一定效果。

但以上措施都没有从根本上解决轧机轴承使用寿命短这一核心问题。

悬臂式轧机有着无扭转轧制、调整精度高、换辊速度快、设备结构简单、布置紧凑、检修维护方便、轧制品种丰富等优点，更能适应变幻莫测，竞争激烈的钢材市场。

因此保持一高线的生产稳定对唐钢第二钢轧厂的发展显得尤为重要。

针对四列轴承每一列滚动体承载不一样，磨损不均匀这一状况，结合现场实际情况，课题组拟定从两方面对四列圆柱滚子轴承进行改进创新。

第一把轴承内圈外表面加工一定的锥度补偿轴的微小弯曲变形，滚动体、外圈尺寸不变，使改进后的四列滚子轴承在轧辊轴轻微弯曲时每列滚动体受力均匀；第二将梳型铜合金保持架改为窗式冲压钢保持架。

改进后的轴承在故障率高，滚动体受力不均匀状况比较明显的15#轧机试用。

在保证轧机的润滑、装配要求、轧机负荷等环境条件不变的情况下检测轴承使用状况，及时总结并调整改进。

使用成功后逐渐推广到其他架次轧机。

技术方案与创新性成果（一）技术方案1、高线悬臂式轧机的结构高线悬臂式轧机结构见图一其传动方式是电机发出的动力经过齿形联轴器传给齿轮箱，经过变速后，带动安装于辊箱摇臂上的轧辊轴，通过安装在轧辊轴上的轧辊实现线材的轧制。

2、轧辊轴受力分析在轧钢过程中轧辊受到齿轮的传动力矩、轧制力和轧制力矩共同作用。

高线线材的一种，通常指用“高速无扭轧机”轧制的线材，常见的普通低碳钢无扭控冷、热轧盘条（ZBH4403-88）及优质碳素钢无扭控冷、热轧盘条（ZBH44002-88）。

高线的轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘重）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。

高线与普线、半高线（准高线）的区别1、高线、普线与半高线的区别主要在于生产轧制速度与接头数量。

高线的轧制速度较高，通常在80-160米/秒，单盘内仅为单根切无接头，相较普线具有生产节奏快、盘重较大（最大盘重可达2500kg）、包装通常比较紧匝、漂亮。

2、普线是指用“普通轧机（一般是横列式复二重轧机）”轧制的盘条。

轧制速度20-60米/秒，每根重量（盘）在0.4-0.6吨（市场上见到的一般是三根六头为一大盘），在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。

3、半高线为轧制速度处于两者之间，实际为质量较好的普线。

防止高线摩根精轧机辊箱进水的措施发表时间：[2007-11-20]作者：徐纪成石向阳编辑录入：优优摘要：在分析高线摩根精轧机辊箱密封结构和装配要求的基础上，得出辊箱进水原因是双唇圈的压紧量和O型圈尺寸不合适，同时提出了辊箱进水的检查方法和改进措施，改进后效果明显。

关键词：精轧机；辊箱；密封；润滑油1 前言高速线材生产过程中，由于受到温度、压力、摩擦等影响，冷却轧辊、导卫的高压水常会进人精轧机辊箱，导致精轧机稀油站的润滑油提前乳化变质，如不及时处理，最终可能导致润滑油产生不可逆转的变质而引发精轧机设备故障。

2 摩根精轧机辊箱密封的结构及要求华西钢铁有限公司高线厂的精轧机为摩根第5代机型。

生产中发现精轧机进水绝大部分是由于辊箱进水造成的，锥箱的进水相对易发现易解决，为此重点对辊箱的进水问题进行分析。

辊箱的密封由动密封和静密封两部分组成，动密封见图1中的双唇圈，轧辊的高速旋转及高压冷却水易将氧化铁皮等杂质带人抛油环与双唇圈之间，造成双唇圈磨损。

摩根五代高线轧机油膜轴承探讨刘秀芹(唐山钢铁公司第二线材厂063000)摘要:根据油膜轴承的工作原理、雷诺(Reynold s)方程及高线轧机对油膜轴承的要求,分析油膜轴承的结构、材料及在安装使用中应注意的问题。

关键词:油膜轴承原理结构材料使用唐钢高线厂二车间的线材生产设备是北钢院仿摩根五代设计,由西航生产制造的高速线材轧机,其轧制速度最高可达90m/s,到目前为止,是我国生产的轧制速度最高的线材轧机。

整台设备的机械部分大多数由国内制造,只有少数零件是进口,如油膜轴承,可见油膜轴承之重要。

这是因为除油膜轴承自身原因外,由于安装问题,供油问题,轧机进水,油中杂质等原因都会导致抱瓦,造成重大设备事故。

所以各高线生产厂家都非常重视油膜轴承,90m/s以上高线轧机大多数都使用进口轴承。

我厂高线轧机在试生产时,由于备件质量问题造成经常烧瓦,致使进口油膜轴承备件不足,几乎影响生产。

进口备件的供货周期长和价格高,我们应该考虑用国产油膜轴承来取代。

1油膜轴承工作原理首先我们来揭开高线轧机油膜轴承神秘的面纱。

高速线材轧机的特点就是高速重载,用滚动轴承难以承受,用滑动轴承是最理想的选择。

滑动轴承是用润滑介质来减少摩擦副之间的摩擦,从而减少摩擦副之间的磨损。

润滑介质粘度愈大,则摩擦副抗径向载荷能力愈强。

对于大轧制力的高线轧机,通常是用高粘度润滑油作润滑介质。

这种以润滑油作介质的滑动轴承就叫油膜轴承。

高线轧机油膜轴承都是动压轴承,其工作原理是:轧制过程中,由于轧制力的作用迫使轧辊轴轴颈偏离油膜轴承中心,使油膜轴承与轴颈之间的间隙形成两个区域,一个叫发散区(沿轴颈转动方向间隙逐渐增大),另一个叫收敛区(沿轴颈转动方向间隙逐渐减小)。

润滑油借助供油系统的压力进入油膜轴承后,转动的轴颈把具有一定粘度的润滑油带入收敛区和发散区。

在楔形收敛区,有粘度的润滑油从大间隙处挤入小间隙处,从而形成压力。

间隙越小,压力越大,最小油膜厚度处(即收敛区和发散区的分界处)压力最大。

周平安操作法------之故障分析反推法高线车间主操室是高线车间轧线最重要的岗位之一，它需要操作人员对全线的工艺和设备有较多的了解，并具备高度的责任心和事事巨细的工作态度，周平安就是其中的佼佼者，他通过平时的观察结合现场的情况，不断的总结和思考，为轧线的顺利生产排除了很多故障，其中他自创的“故障分析反推法”把很多工艺事故和设备事故消除在萌芽阶段，防止了事故的扩大，节约了生产时间和生产成本，具体示例如下：一、轧线轧机轧辊轴承烧坏轧线上由于轧机轴承缺油或由于负载太大而出现轧辊轴承烧坏的现象时有发生，但由于未及时发现轴承烧坏，造成轴承抱死后轧辊断裂或轧辊磨损严重而报废，不仅浪费了成本，而且增加了处理的时间。

周平安就想，轴承烧坏后必然会使电机负载增大，可能造成电机负载增大的原因有很多，那么它们在电流上反映时会有什么不同的现象呢，通过仔细观察每次轧机烧轴承时轧机过钢时和未过钢时的电流，他很快的总结出规律，在烧轴承后轧机电流明显较正常时有所上升，但上升得没有规律性，依靠他的这个发现，我们可以第一时间找到故障的所在，使得因为轴承烧坏而造成轧辊报废的现象明显减少，为厂里节省了一定的成本。

二、预防轧线轧机万向接轴故障万向节轴作为轧线上的传动装置，经常由于磨损或过载而产生故障。

周平安在预防这种故障发生和减少这种故障造成损失方面思考了良久，他认为万向节轴它的转动是有规律的，那么它在发生故障时造成电机负载的增大或减少也是有规律的，因此在轧机电机电流上一定会有比较明显的反映，也就是造成电流有规律的波动，凭借他这一想法，再加上平时日积月累的观察，他终于总结了万向节轴故障时在电流波动上的较为可靠的理论，这样就不仅减少了由于万向接轴故障造成的跑钢和修复万向节轴的成本，还节省了处理故障的时间，为厂里创造了效益。

三、精轧机辊箱、锥箱故障精轧机是高线的关键设备，备件价格较贵，由于轧机运转速度快，轧件运动速度快，冷却水压力高，为了安全精轧机被保护罩完全封闭，在运转时很难观测它的运行情况，有时出现故障未及时发现而使辊箱或锥箱烧坏。

高线减定径轧机齿轮箱事故机理分析2018年11月4日某钢铁厂高线生产工序19：15TMB2堆钢，处理过程中查找堆钢原因，发现TMB2增速箱高速输出轴轴承保持架断裂，决定甩机架在线更换轴承，但在后续检修过程中发现换挡机构B档换挡轴轴承卡死，不得不将该齿箱下线解体检修。

二、齿箱拆检情况本次事故共造成三套轴承损坏、一对换挡花键轴与花键套磨损、四个齿轮齿面不同程度损伤。

（一）齿箱2#输出轴（30#轧机锥箱驱动轴）两端各损坏一个轴承（型号：TIMKEN81630/819620）：均为保持架断裂，轴承内外套圈、滚动体完好，金属表面呈现正常的金属色泽。

（二）B换挡机构B2齿轮一端轴承（型号：TIMKEN：EE291250）：保持架断裂；多数滚动体严重磨损、变形；轴承内圈及滚动体变黑，外圈颜色正常；轴承内圈断裂。

（三）B换挡机构花键齿崩掉一块，花键套齿有多处崩掉小块，花键套齿磨损严重。

（四）共有两组齿轮副齿面损伤。

1.B1档齿轮与1#输出轴齿轮（相互啮合）齿面压痕，其中B1档齿轮齿面上粘着有断裂的保持架碎片（经比对为B2档齿轮支撑轴承）。

2.2#输出轴齿轮与同其啮合的齿轮齿面压痕，其中2#输出轴齿三个齿面存在缺口（经比对为齿箱2#输出轴支撑轴承）。

三、事故机理分析（一）换挡轴B1档齿轮支撑轴承损坏原因1.换挡花键轴套齿轮磨损严重，磨粒堆积在两个背靠背安装的轴承之间的隔环内（隔环与箱体一体，两个轴承之间的轴向间隙4cm），当堆积的金属磨粒超过轴承外圈厚度后，随着轴承的运转被带入轴承内部，加速轴承磨损。

2.崩掉的花键齿碎片落入了该间隙处，侵入轴承内部，造成轴承卡组，保持架断裂，滚动体打横，轴承出现灾难性破坏。

轴承温度急剧上升，轴承受高温变黑，内圈爆裂。

断裂的轴承保持架飞出，掉入换挡轴B2档齿轮（此时该齿轮处于空转状态）与1#输出轴啮合的齿轮系中，造成齿面压痕。

（二）TMB2齿轮箱2#输出轴（驱动30#锥箱）轴承损坏原因。

轧机轴承型号
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.
随着轧机装机水平的不断提高，带动了轧机油膜轴承的理论研究工作，真正自主开展理论研究工作，始于1974年。

当时的主要工作是探讨工作机理，从经典润滑理论建立数学模型，数值计算方法，准解析方法等，把理论研究又引深一步。

鉴于经典理论的油膜峰值压力达100MPa以上，继而进行了弹流理论的应用研究工作，当时，研究弹流的一些学者，只注重了反形接触的高副弹流的研究，而对滑动轴承，认为是非典型弹流问题，甚至有人认为重载油膜轴承不属于弹流范畴。

那么大家在轧机轴承型号的选择上是否还存在困惑，以下给大家总结的轧机轴承常用的一些型号，希望对大家不管是在理论研究上还是轴承选择上都能有所帮助！
轧机轴承常用型号
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.。

电流对建筑用线材轧机轴承的影响摘要：电流对轴承是致命的伤害，介绍了生产中电流流过高线轧机轴承时对轴承的影响，生产中采取必要措施避免电流流过轧机轴承，从而减少轴承失效，避免不必要的停机检修。

关键词：高速线材轧机；轴承；电流Abstract:Currentfataldamage to the bearings,the effects on theproductionofcurrent flowing through the high speed wire rolling mill bearings,production of the necessary measures to preventcurrent flow through the rolling mill bearing,thereby reducing thebearing failure, to avoidunnecessarydowntime.Key words:high speedwire rod rolling mill;bearing; current由于我国的基础设施仍然是以钢筋混凝土为主要材料，所以多年来钢筋和线材一直在建筑用钢中消费量最大。

而高速线材轧机的平稳运行是线材产量的关键，目前国外先进的高速线材轧机出钢最高可达到120米/秒，我国目前的最高速度在90米/秒左右。

而高速线材轧机的核心部件轴承的好坏直接影响着轧机的平稳运行与否。

某钢厂在装机使用二个多月后，发现某精轧机多个辊箱的两个夹送辊轴承内圈滚道工作面均各出现“剥落状蚀坑缺陷”，造成轴承失效。

要求分析产生失效缺陷的原因。

产品失效形态观察从现场带回的两失效轴承内圈滚道工作面发现：112号轴承内圈滚道整个圆周工作面均出现“剥落状蚀坑缺陷”，33号轴承内圈滚道圆周长的2/3出现“剥落状蚀坑缺陷”，余下的1/3滚道接触面在放大镜下可看到明显的电蚀小坑（见图片1）。

图片1 33号内圈滚道电蚀小坑在放大镜下观察112号内圈“蚀坑缺陷”边缘及底部：蚀坑缺陷沿圆周偏一侧滚动工作面分布，内圈滚道中间为：“蚀坑缺陷”边缘（见图片2右上箭头示处）。