Φ1800热锯机主传动系统故障分析及改善

李军

（湖南华菱湘钢检修工程有限公司，湖南湘潭　411101）

　　摘　要：为提高热锯机的使用寿命，减少故障，文章对现使用的热锯机主传动系统进行了故障分析，提出了改善建议。

　　关键词：热锯机；故障分析；传动系统；改善

　　Φ1800mm热锯机是棒材厂轧制生产线的关键设备，圆钢由热锯机定尺锯切后输送到冷床收集。该热锯机为辊轮式滑座锯，其进锯机构和横移机构为齿轮-齿条式，主传动部分为一端固定一端游动的主、从传动轴带动螺旋锥伞齿轮副传递动力，采用稀油润滑系统对主传动系统进行循环润滑和降温。

　　随着产量的日益提高，热锯机的负荷不断加大，事故也不断增加，其主要表现为主传动系统容易出现故障。因此，需要对Φ1800mm热锯机的主传动系统进行故障分析，并给与预防改善。

　　1　故障表现

　　Φ1800mm热锯机主传动系统是热锯机的主要部分，包括主电机、联轴器、螺旋伞齿减速机、锯片压盘等组成（图1）。联轴器为具有一定相对位移补偿能力的鼓型齿式联轴器；减速箱内的轴承为进口滚动轴承，能Z大限度的满足旋转速度和负荷大小等工况要求。

　　在使用过程中，主传动系统的联轴器、轴承出现故障，其表现有：（1）联轴器剃齿；（2）轴承滚动卡阻、发热；（3）轴承转动异响；（4）轴承保持架开裂；（5）轴承滚道与滚动体产生压痕；（6）轴承内外圈剥落开裂。

　　2　故障分析

　　2.1润滑不良

　　通过对失效轴承分析表明，首要原因是因为润滑不良造成。润滑系统故障、润滑介质选择不当、异物进入润滑剂、润滑剂失效与更换不及时都会对轴承失效有显著影响。

　　热锯机采用N320齿轮润滑油，以齿轮泵经双筒油滤器至1、2、3、4处轴承及锥伞齿轮处由油嘴喷溅，再通过轴承端盖和箱体底部的油孔回油箱完成循环润滑。使用的润滑油有一定的工作温度，当温度过高时就会变质失效，从而失去润滑作用，使轴承因高温而烧损。此外，润滑油本身质地不良或日常加油不及时不足量，也会造成轴承温度升高或产生异响。

　　2.2装配不当

　　2.2.1准备不充分

　　装配前应先检查与轴承配合的轴是否有凹陷、毛刺、锈蚀、污垢、等缺陷；检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架，是否生锈、碰坏或损伤；检查轴承间隙是否合适，转动是否灵活有无卡阻，轴承内外圈是否与轴肩紧密相切；Z后检查轴承与轴，轴承外圈与端盖孔的配合是否合乎要求。

　　装配时所有零件应用洗油清洗干净，箱内不允许有杂质、污物存在，轴承内圈必须紧贴轴肩或定距环，用0.05mm的塞尺检查不得通过。此外对于剖分式轴承座，要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间，应留出0.1mm～0.25mm间隙，以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致轴承的不正常运转，造成间隙减小磨损加快，使轴承过早损坏。

　　2.2.2装配方法不当

　　对于配合过盈量较小的轴承，可用机械或液压方法将轴承压装到轴上或壳体中。Z简单的方法是利用铜棒和手锤，按一定的顺序对称地敲打轴承带过盈配合的座圈，使轴承顺利压入。另外，也可用软金属制的套管借手锤打入或压力机压入。如操作不当，则会使座圈变形开裂，或者手锤打在非过盈配合的座圈上，则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承间接被破坏。

　　2.2.3温度控制不当

　　滚动轴承在装配时，若其与轴径的过盈较大，一般采用热装法装配。即将轴承放入盛有机油的油桶中，机油桶外部用热水或火焰加热，工艺要求加热的油温控制在80℃～90℃，一般不会超过100℃。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成加热温度过高，则会使轴承产生回火而致硬度降低，运行中轴承就易磨损、剥落、甚至开裂。

　　2.2.4间隙调整不当

　　热锯机主传动部分为一端采用角接触球轴承面对面安装固定，实现锯轴的轴向定位，一端为圆柱滚子轴承，使轴承与轴之间可以相对移动，补偿轴因热变形引起的长度变化。滚动轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙，其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补偿热伸长。

　　游动端的圆柱滚子轴承为间隙不可调整的滚动轴承，此类轴承的原始间隙在制造装配时已经按标准确定，装在轴径上或轴承座内孔之后，实际的径向间隙称为装配径向间隙，装配时要使装配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的工作径向间隙，以保证轴承灵活转动。此类轴承在工作时，由于轴受热膨胀产生轴向移动，使轴承的内外圈发生相对位移，从而使轴承的径向间隙减少，甚至使滚动体在内外座圈间卡住。固定端的角接触球轴承为间隙可调整的滚动轴承，因其轴向间隙和径向间隙之间有正比关系，所以安装、使用中只要调整好轴向间隙就可获得所需的径向间隙。而且它们一般都是成对使用的（即装在轴的两端或一端），因此只需要调整一只轴承的轴向间隙即可。此处采用在轴承和侧盖间加减垫片的方法调整轴向间隙，可避免以上现象。

　　因此，对于热锯机主传动系统而言，不论轴承的间隙是否可不可调，在装配时都需要调整好轴向间隙，以补偿轴在温度升高时的热伸长，从而保证滚动体的正常运转。如轴向间隙过小时，会出现轴承转动困难、发热，甚至使滚动体卡死或破损；若轴向间隙过大，将会导致运转中产生异响，甚至造成严重振动或使保持架破坏。

　　2.2.5对中不良

　　热锯机输入轴通过型号为GCLD6Y的鼓型齿式联轴器与动力轴相连接，因此装配时必须进行联轴器的找正，使主动轴与从动轴在同一轴线上，其误差不大于：径向＜1.5mm，角向＜1°30′。联轴器两轴同轴度一旦超标，就会使激励力幅随不对中量和载荷的增大而增大，从而造成磨损急剧加快直至剃齿。

　　2.3维护更换不及时

　　热锯机在运行过程中，按规定定期进行点检，若出现发热、异声、振动等情况，要及时停车查找原因，消除故障。在停机检修时，应定期拆开联轴器和减速箱，检查内外齿和轴承，如发现严重的疲劳剥落、氧化锈蚀、磨损的凹坑、裂纹等，或有明显异响无法调整时，应及时更换。否则就会造成联轴器和轴承的严重破坏，从而影响正常的生产。另外，轴承拆卸不当、螺栓松动造成的振动，也会导致轴承滚道和滚动体产生压痕，轴承内、外座圈的开裂。

　　2.4备件质量

　　对于维护更换的轴承、联轴器等备件，其制造、加工、热处理、装备、材料等多方面因素决定了备件质量的好坏，间接的影响热锯机的故障率。因而需要把好进货选型关，通过望、转、听、测等方法辨别轴承质量，杜绝瑕疵品和伪劣品上线，防止设备出现因备件质量造成的停机故障。

　　3　改善方法

　　（1）为防止主传动系统的轴承出现失效，必须确保润滑良好。润滑系统采用筒式冷却器通过循环水冷却润滑油，降低润滑油温度；及时检查油位，定期加油，保证润滑效果；定期取润滑油样检验，及时发现杂质及水分是否超标，保证润滑油品质。

　　（2）装配轴承前，对配合的轴和轴承认真检查，对相关原始数据进行测量确认是否合乎要求；装配时严格执行检修工艺，保证对中找正质量，认真操作避免装拆不当造成的损坏。

　　（3）以设备点检定修制为基础，对热锯机进行倾向性管理，通过精密点检预测零部件的寿命、劣化倾向和规律，掌握热锯机的运行状态，发现设备异常和隐患及时更换处理，将设备故障消灭在萌芽状态。

　　4　结语

　　通过热锯机主传动系统的故障分析，对设备的润滑、装配、维护等方面提出了改善方法，减少其主传动系统的故障率，确保设备正常运行。但导致热锯机出现故障的因素还比较复杂多样，如设备操作、零部件的制造质量、零部件的设计、转子平衡等，因此在以后热锯机的维护和使用过程中，对以上问题的研究分析仍需持续，进一步解决问题。

　　参考文献

　　[1]马鞍山钢铁设计院.中小型轧钢机械设计与计算[M].北京：冶金工业出版社，1981

　　[2]盖仁栢.设备安装工程禁忌手册[M].北京：机械工业出版社，2005.

　　[3]王晓青，夏水华.滚动轴承失效影响因素和影响机制[J].轴承，2010（11）：18～22.

　　[4]孙超，韩捷.齿式联轴器联接不对中振动机理及特征分析[J].振动、测试与诊断，2004（3）：229～233.

来源：《科技资讯》2011年21期