基于轧机轴承故障研究及防范措施

基于轧机轴承故障研究及防范措施作者：程守宝来源：《中国机械》2013年第07期摘要：冶金行业轧机环境相对较恶劣，轴承使用过程中由于最初安装及缺乏后期科学维护，常造成轴承频繁发生故障造成停机，严重影响了生产。

通过对轴承常见故障研究分析，并采取相应的维护措施，采取合理装配，科学保养轴承，能有效提高轴承的使用寿命，确保轧线生产顺行。

关键词：轴承故障；装配；润滑；1. 概述莱钢型钢厂中型H型钢生产线现场工作条件恶劣，油污严重，温度高，氧化铁皮多，对现场设备影响较大，尤其是轴承的维护不到位，常常出现轧机轴承烧损现象而不得不重新装配轧机，严重影响了H型钢的生产。

H型钢生产线主体设备从日本新日铁公司引进，具有短流程、轧机刚性好、尺寸控制精度高的工艺特点。

采用矩形坯，初轧机轧制7～11道次后进精轧机组（由5架万能轧机和2架轧边机组成）。

万能轧机立辊系统使用的轴承是非标双列圆锥滚子轴承，生产过程中轴承故障率较高，直接影响整条生产线设备正常运行，同时也是制约设备影响的维护费用关键备件。

进口轴承单价较高，供货周期长，增加成本消耗，为降低成本，保障生产现场备件的及时供应，使用的国产化设备。

提高轴承寿命，已是当务之急，重点对轴承繁发生故障停机的问题及时进行研究分析，采取相应措施，保障轴承使用寿命。

2.轴承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。

型钢厂H型钢由于其工艺的特殊性，立辊轴承的安装形式为立式安装，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80h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。

2.1.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。

221管理及其他M anagement and other轧辊轴承失效现象分析和改进策略宁国燕（河钢集团邯钢公司邯宝热轧厂，河北 邯郸 056000）摘 要：随着轧制生产线产能的提升和用户对轧制产品质量要求的不断提高，轧辊轴承作为关系轧机设备良好稳定运行的重要零部件之一，它的使用与保养维护问题也日渐突出。

轧机轴承是轧机轴系中主要消耗件和易损件之一，在轧机生产中，轧辊轴承既承受着轧件传递给轧辊的巨大的轧制力，同时也承受着轧辊转动时带来的摩擦力，因此，研究轧辊轴承的磨损问题是非常必要的。

关键词：轧辊轴承；磨损失效；原因分析；日常维护中图分类号：TG333.17 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）12-0221-2 收稿日期：2020-06作者简介：宁国燕，女，生于1987年，汉族，河北邯郸人，研究生，中级工程师，研究方向：机械设计及理论。

1 本文简介轧机是钢材成型的重要生产设备，包括主要设备、辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等部分。

一般所说的轧机往往仅指主要设备，轧机的主要设备有工作机座和传动装置，工作机座由轧辊﹑轧辊轴承﹑机架、轨座﹑轧辊调整装置以及上轧辊平衡装置和换辊装置等组成。

其中，轧辊轴承用来支撑轧辊并使轧辊保持在机架的固定位置，轧辊轴承工作负荷重且变化大，因此要求轴承摩擦系数小，具有足够的强度和刚度，要方便更换轧辊。

不同的轧机选用不同类型的轧辊轴承，滚动轴承的刚性大，摩擦系数较小，承压能力较小，且外形尺寸较大，多用于板带轧机工作辊。

滑动轴承有半干摩擦与液体摩擦两种，半干摩擦轧辊轴承主要有胶木﹑铜瓦﹑尼龙瓦等材质的轴承，价格便宜，多用于型材轧机和开坯机；液体摩擦轴承有动压﹑静压和静动压三种，优点是摩擦系数比较小，承压能力较大，工作速度高，刚性好，缺点是油膜厚度随速度而变化，液体摩擦轴承多用于板带轧机支承辊和其它高速轧机。

轧辊轴承是轧机的核心部件之一，文章首先阐述了轧辊轴承的工作原理，对其疲劳寿命的计算给出了依据，分析了影响轧辊寿命的内外因素，最后针对轧辊轴承的失效原因提出相应的解决策略。

浅析轧机轴承的使用及故障预防轧机生产工作条件比较恶劣，而早期由于对设备性能不够了解，对轧机轴承的安装和维护不到位，常常出现轧机轴承烧损现象而不得不临时重新装配轧机，严重影响了生产。

由此可见，采用正确的使用方法，合理装配、保养轴承从而延长轴承使用寿命以保证生产的顺畅。

1. 装配质量(1) 轴承的寿命与轴承座的设计是分不开的。

如果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。

(2) 与轴承相关的备件的尺寸、几何形状、精度等级、公差范围与设计是否相符。

(3) 与轴承配合的接触面的光洁度、硬度是否在规定范围之内，所有间隙、过盈配合量是否符合设计要求等等。

2. 内、外套的安装2.1 内套的安装四列圆柱滚子轴承的内套与辊颈应为过盈配合，安装时加热到80～90℃，温度不应超过100℃否则易造成轴承套圈滚道和滚动体退火，影响硬度和耐磨性，导致轴承寿命降低及过早报废。

利用加热法安装轴承时，油温达到规定温度10分钟后，应迅速将轴承从油液中取出，趁热装于轴上。

必要时，可用安装工具在轴承内圈端面上稍加一点压力，这样更容易安装。

轴承装于轴上后，必须立即压住内圈，直到冷却为止。

通常用感应加热器或机油加热，禁止使用割枪烤。

内套安装在辊颈时使它和挡水环紧密接触，以防挡水环活动。

2.2 外套的安装四列圆柱滚子轴承的外套与轴承座的内孔为过渡配合。

装配时，将外套、滚子、保持架组成的整体用铜棒轻轻打入轴承座内，并紧贴内侧固定端盖。

在装外套时，应注意端面与保持架端面的标记，不能装反，应按照拆开轴承包装时的初始状态顺序装入，以防出现因滚子受力不均而烧轴承的现象。

装轴承时，应将轴承水平放置，轴承装好后，应标出其受力区间，以备换辊时重点检查。

3 轴承密封件的合理组装轴承密封件可考虑选用普通的氟橡胶骨架密封，不仅价格低廉，而且合理的使用也能达到良好的效果。

当轧机为水平状态时，两侧静迷宫内的轴用密封圈唇口方向必须朝轴承外安装，可有效防止冷却水及氧化铁皮的溅入；当轧机为立式状态时，传动侧迷宫内密封圈唇口则朝轴承内安装，由于重力向下可有效防止润滑油的溢出；非传动侧迷宫内密封圈唇口也是朝轴承外安装，可有效防止冷却水的溅入。

高线轧机齿轮箱轴承故障分析及改进措施摘要：某高线生产线为全连轧热轧生产线，主要产品为Φ5-Φ12盘条和盘螺，设计年生产产量50万吨。

本文主要介绍了该生产线由于设计、制造、控制等一系列问题而进行了主电机励磁控制系统的优化改造。

从励磁控制系统保护不完善、励磁线圈的设计线径较细、电流检测元件检测出现偏差等问题着手，对电机励磁控制程序、WinCC画面和6RA70箱参数进行修改，轧机直流主电机保护得到完善，解决了励磁电流原因引起的电机烧损故障，同时，直流电机运行温度正常，电机振动减少，并且降低了运行噪音。

关键词：高线；轧机直流主电机；励磁控制系统由于部分电控设备不能够正常运行，该生产线生产不能够稳定进行，生产作业率较低。

轧机主电机励磁控制部分故障尤为突出，主要表征为：主电机励磁部分发热打火，致使轧机直流主电机系统报故障，电机励磁部分绝缘下降，甚至出现电机烧毁故障。

经研究分析，以上故障是由于在产前调试过程中，直流主电机传动控制参数设定出现问题，同时设计选型和电机保护控制联锁不完备，从而引起主电机不能稳定的运行，故障率高，直接影响该生产线生产的稳定进行。

依据上述原因，如果不及时解决以上问题，会经常发生设备故障，生产作业率将大大降低。

1 生产过程中轧机直流主电机励磁控制系统遇到的问题直流电机是将直流电能转换为机械能量的电机。

因其良好的调速性能而在轧钢生产中得到广泛应用。

励磁是向电机提供定子电源的装置，是直流电机的重要组成部分。

励磁在直流电机中的作用是产生励磁电流形成磁场来保证直流电机能够进行调速控制。

下面是该高线生产线生产过程中轧机直流主电机励磁控制系统遇到的问题：1）电气设备的长期运行，很多在线检测元件灵敏度下降，励磁保护控制联锁不完备，致使直流电机励磁线圈烧损。

2）直流主电机励磁线圈线径细，无法承载较大的运行电流。

3）轧机直流主电机励磁调节为闭环调节，在生产调速过程中，由控制系统向6RA70控制箱发出励磁电流给定值，同时电流检测元件检测实际运行的电流值，并将实际电流值反馈至控制系统与给定值进行比较，若实际电流值小于控制系统的给定电流值，控制系统将增大励磁给定电流值，6RA70控制箱增大励磁电流；若实际电流值小于控制系统的给定电流值，控制系统将减小励磁给定电流值，6RA70控制箱减小励磁电流。

编号：SY-AQ-03877( 安全管理)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑棒材线轧机轴承存在的问题与改善方案研究Research on Problems and improvement scheme of rolling mill bearing in bar mill棒材线轧机轴承存在的问题与改善方案研究导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。

在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。

棒材轧线工况比较恶劣，对设备性能影响较大，轧机轴承安装与日常维护如不到位，常出现轧机轴承烧损现象，影响轧机机组稳定运行，不得不重新装配轧机，从而严重影响了生产。

分析了轧机轴承存在的问题，并提出正确的装配、轴承预防等措施降低轧机轴承故障以保证生产顺畅。

莱钢棒材厂是热连轧生产线之一，随着冶金行业的快速发展，轧制速度与设备作业率的提高，生产能力不断提升，轧线设备存在的问题逐渐暴露，由于棒材生产作业工况条件恶劣，温度高，水蚀严重，粉尘大等影响设备的问题，机组运行稳定性逐渐暴露，轴套连接螺栓松动,减速机轴承寿命缩短,常出现轧机轴承损坏不得不重新装配，停机维修时间较长，严重影响棒材厂的生产。

轧机轴承的使用寿命，与轴承质量密不可分之外，还与其安装与日常维护存在着密切联系，因此，采取科学合理的装配及使用，并加强日常维护可有效提高轴承的使用寿命，能确保轧线生产顺畅。

轧机轴承存在的问题分析2.1.轴承设计及装配方式存在缺陷轧机轴承使用寿命与轴承箱体的设计、轴承相关设备的尺寸、几何形状、精度等级、公差范围与设计是否相符密切相关，一旦轴承相关设备设计或装配不当，轴承受力不均。

研究棒材线轧机轴承的存在问题与改善方案棒材轧线对设备性能的要求较高，由于生产的工况环境较差，因此，在日常生产过程中，如果轧机轴承安装与日常维护出现问题，轧机轴承经常会被烧毁，这将会对轧机组的运行造成不良影响，会对生产造成较为严重的影响。

因此，相关工作人员必要做好对轴承的分析工作，对轧机轴承进行改善，使其性能可以得到进一步提升，满足生产需求。

关键词：棒材线轧机;轴承箱体;法兰;密封件近几年，我国冶金行业得到了飞速发展，轧制速度与设备的具体作业效率也都得到了进一步提高，生产能力也得到了显著提升。

实际生产过程中，轧线设备存在的问题逐渐变得更加明显。

因为生产棒材的作业环境较差，粉尘大、水蚀严重等问题都会对设备的应用性能造成不良影响。

轧机轴承的质量与轧机的应用寿命有着密切联系，在实际生过程中，不仅要做好日常安装，以及相应的维护工作，同时，还要从装配和应用方面入手，做好相应的分析工作，提升轴承的性能，延长轴承的寿命，确保生产的顺利进行。

1 分析轧机轴承存在的问题1.1 设计不合理，装配存在缺陷轧机轴承在具体应用过程中，其寿命会受到多方面因素的影响，比较常见的影响因素有几何形状、相关设备的具体尺寸等，在对轴承进行应用过程中，如果与轴承相关的设备不合理，或者装配不得当，轴承在应用前，其具体受力会呈现出不均现象[1]。

轴承相关设备接触面的硬度、光洁程度是否都在合理的规定范围内，都会对轴承的具体应用寿命有着密切联系。

轧机轴承在箱体径向固定并不挤密，经常长时间的应用，轴承会受到钢冲击影响，轴承外圈与偏心套将会出现较大的位移，该位移的存在，将会导致轴承周向定位失效，因为棒材轧机需要在高速条件完成相应的生产工作，此时，轴承容易遭受迫害，这将会对日后的生产造成不良影响。

1.2轴承润滑存在问题在生产棒线过程中，轧机轴承在应用被烧坏，这与轴承应用过程中应用的润滑油有着密切联系。

从实际情况来看，轴承在实际应用过程中，通常都利用油气润滑，但是，在实际作业过程中，会因为润滑系统存在问题，导致轴承在运行过程中发生安全问题，对生产造成不良影响。

浅析带钢轧辊轴承故障及技术改进发布时间：2021-07-28T10:03:59.947Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：师友荣解冬[导读] 摘要：介绍了陕钢集团龙钢公司轧钢厂精品板带生产线轧机辊系轴承的故障分析及技术改进。

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城 715405摘要：介绍了陕钢集团龙钢公司轧钢厂精品板带生产线轧机辊系轴承的故障分析及技术改进。

轧辊轴承是用于支撑轧辊，保持其在机架中正确位置的重要部件。

根据对烧轴承事故统计分析，主要有四列轴承烧毁、工作辊定位轴承烧毁，工作辊深沟球轴承散架、支撑辊四列轴承保持架损坏等几种事故类型。

分析事故原因有：轴承润滑、设备缺陷、轴承质量、装配原因、轧制工艺过程控制等。

提出相应的改进措施，以解决烧轴承问题，同时降低相关费用，提高了轴承寿命，降低了维修强度，确保生产顺行。

关键词：轧辊；轴承；故障分析；改进 1、前言陕钢集团龙钢公司轧钢厂精品板带生产线年生产能力150万吨，主轧线轧机配置为14架平轧机组、5架立轧机组。

其中φ780*800两辊轧机7架，φ410*780四辊轧机7架，φ800*300立式轧机3架，φ500*240立式轧机2架，为全连轧生产线。

自2018年投产以来，轧机辊系轴承烧轴承事故较为普遍，经过统计，月最高烧轴承20次，最少为3次，平均约为10次，尤其是日产达到5000吨以上时，烧轴承事故急剧增加，严重影响正常轧制节奏。

2、故障分析和改进措施效果根据对烧轴承事故统计分析，主要有四列轴承烧毁、工作辊定位轴承烧毁，工作辊深沟球轴承散架、支撑辊四列轴承保持架损坏等几种事故类型。

事故原因有：轴承润滑、设备缺陷、轴承质量、装配原因、轧制工艺过程控制等。

2.1、轴承润滑轴承润滑不足是造成烧轴承事故的主要原因，约占轧机烧轴承事故的60%。

轴承润滑不足主要有以下几个方面原因： 2.1.1、润滑油不足：龙钢带钢生产线轧辊轴承润滑为智能油气润滑，油气润滑的特点为油品为一次性使用，润滑油量过大，油品消耗大，成本增加，同时环保污染风险大；油量少又会造成润滑油不足，发生事故。