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【案例】十二輥軋機背襯軸承異常損壞淺析
前言:某廠1400單機架可逆十二輥冷軋機,突然批量出現(xiàn)支承輥軸承頻繁出現(xiàn)軸承內(nèi)圈邊緣剝落、滾動體掉塊、以及外圈邊緣開裂現(xiàn)象,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)需求。
針對此問題,軸承廠家技術(shù)人員對該廠的軸承裝配現(xiàn)場進行了時時跟蹤,并且現(xiàn)場參與了安裝、拆卸、保養(yǎng)工作,通過對軸承三個周期的跟蹤敘述如下:
一:軸承結(jié)構(gòu)
二、軸承的主要損壞形式
損壞現(xiàn)象多為滾動體磨損出現(xiàn)臺階、邊部碎裂;對應(yīng)滾動體的內(nèi)圈邊部剝落、開裂;對應(yīng)外圈滾道邊緣開裂。
三、原因分析
1、如上述(圖1) 外徑磨損出現(xiàn)臺階,此現(xiàn)象在新軸承上機的第一個周期(在機運行15天)下機保養(yǎng)時就出現(xiàn),臺階出現(xiàn)位置為軸承保持架軸向包裹滾動體區(qū)與非包裹區(qū)的分界處,隨后使用外徑千分尺對滾動體直徑進行測量,保持架包裹區(qū)的直徑為 ø39.972而非標(biāo)包裹區(qū)的直徑為ø39.991,相差0.019mm。
可以確認(rèn)軸承在機運轉(zhuǎn)時,因滾動體直徑的變化,將導(dǎo)致滾動體受力不均,導(dǎo)致滾動體的非包裹區(qū)(約端面1/4處)受力較大。
2、如上述(圖2) 滾動體邊部碎裂,經(jīng)過檢測可以確認(rèn)所有邊部碎裂的滾動體都為保持架非包裹區(qū)的一端,發(fā)生在新軸承的第二或第三個保養(yǎng)周期,同樣對邊部破損的滾動體進行了直徑測量,保持架包裹區(qū)的直徑為 ø39.951而非標(biāo)包裹區(qū)的直徑為ø39.989,相差0.038mm。勢必將會導(dǎo)致滾動體的進一步的受力不均,因此引發(fā)邊部破損。
3、如上述(圖3)(圖4)對應(yīng)滾動體的內(nèi)圈邊部剝落、開裂;對應(yīng)外圈滾道邊緣開裂,均在軸承使用的第三周期開始出現(xiàn),綜合(圖1)(圖2)軸承內(nèi)圈及外圈的破損均確認(rèn)是滾動體磨損受力不均導(dǎo)致。
4、分析結(jié)論,軸承異常損壞均因滾動體的異常磨損,導(dǎo)致軸承受力不均,最終導(dǎo)致滾動體自身、軸承內(nèi)圈、外圈的異常破損。
四、分析對比
出現(xiàn)軸承批次的損壞后,對前批次軸承均進行了檢測及對比,軸承旋轉(zhuǎn)精度、幾何尺寸、熱處理、粗糙度、硬度等均相同,而前批次軸承使用均無異常,至此排除軸承自身原因?qū)е乱l(fā)上述的異損壞。
隨后對軸承的潤滑進行查看及檢測,軸承的潤滑方式為乳液循環(huán)潤滑,潤滑量約為每分鐘1100升,且進入軸承內(nèi)部的乳化必須經(jīng)過嚴(yán)格過濾,大量的乳化液循環(huán)帶走軸承內(nèi)部熱量,達到降溫及潤滑的目的。
在對軸承進行清洗時發(fā)現(xiàn),軸承保持架的附著物明顯較以前要多,如(圖5)。用手觸摸明顯有硬質(zhì)顆粒物存在。
判斷滾動體的磨損異常(非均勻磨損)屬于潤滑不良導(dǎo)致,隨后對乳化液經(jīng)行了抽樣檢測,皂化值、PH值 濃度均超標(biāo),也進一步確定了滾動體的異常磨損屬于乳化液對軸承潤滑不良引起。
五、緩解措施
1、首先根據(jù)軋制產(chǎn)品規(guī)格、速度、軋制力等因素對調(diào)整乳化液進行調(diào)整,保障軸承潤滑的清潔及潤滑效果,如:皂化值調(diào)整到145mgKOH/g PH值7 濃度3%等,檢查過濾系統(tǒng),磁過濾等務(wù)必確保正常運行。
2、每次軸承下機后必須調(diào)整滾動體朝向,即把滾動體的非包裹區(qū)對調(diào)成包裹區(qū),減緩軸承滾動體的不均勻磨損,同時內(nèi)圈受力區(qū)進行調(diào)整。
3、縮短軸承的在線周期,如15天調(diào)整到10天,同樣是減緩滾動體的不均勻磨損。杜絕惡性循環(huán)。
六、杜絕措施
保障潤滑調(diào)整到工藝要求范圍后,對軸承進行分批次修復(fù),杜絕軸承帶病作業(yè),對滾動體進行返廠修磨、外圈返廠修磨、從新組配新內(nèi)圈,最終分組組配,達到每組(側(cè)支撐6套一組、中間支撐5套一組)相鄰兩套軸承截面高不大于2μm,整組不大于6μm。