济钢冷轧平整机支撑辊异响故障处理

　　摘　要：济钢冷轧平整机支撑辊使用过程中出现异响故障，通过对支撑辊结构和装配数据分析，确认异响为支撑辊轴承磨损配合间隙超差引起。采取搭配组装支撑辊四列圆柱滚子轴承、调整双列圆锥滚子止推轴承间隙等措施，消除了异响故障。
　　关键词：冷轧平整机；支撑辊；异响故障；轴承间隙
　　济钢冷轧板厂单机架四辊平整机出现机架内周期性、较沉闷的异响故障。通过检测辊系轴承温度、轴承座振动、轧制负荷、带钢板形等无异常，通过听诊声响来源初步断定为支撑辊^[1]，停机抽辊进一步检查机架内两侧的防皱辊和抗横弯辊无异常，断定为支撑辊异响。每次均采用更换支撑辊方式处理，造成计划外停机，制约平整机生产。通过对支撑辊结构分析，优化支撑辊轴承配合间隙，Z终使这一问题得到彻底解决。
　　1　支撑辊异响故障分析
　　1）主要参数：径向为四列圆柱滚子轴承，内径700mm，外径930mm，宽度620mm；轴向为双列圆锥滚子轴承，内径305.08mm，外径500mm，宽度200mm；轴承座为铸钢材质，采用油气润滑方式。支撑辊为圆柱形辊身，直径1000～1100mm，辊身长度1780mm，全长3800mm，3Gr材质，单根重量为18.5t，装配好重量为33.6t。四列圆柱滚子轴承组合间隙为0.65～0.80mm，止推轴承静止间隙为0。轧制力Z大12000kN，弯辊力+500～-350kN，Z大卷取张力75kN。
　　2）确定异响来源。经过检测，异响应来自轴承座内部，当轴承使用到一定程度后，四列圆柱滚子轴承内套、滚柱、外套均有一定磨损，当磨损后的组合间隙达到一定数值后，生产时支撑辊在带钢运行方向上会产生一定窜动，使止推轴承径向载荷大幅增加^[2]，且该载荷分布不均匀，仅作用在止推轴承出口侧区域，未达到损坏止推轴承的程度前，表现为异响故障，若不及时处理，止推轴承会因长期超载荷造成损坏。对生产带钢取样后，目测未发现表面质量问题。用放大镜检测，发现带钢表面有轻微斜纹，轧辊辊身无斜纹，应与支撑辊窜动有关^[1]，确定对异响原因的判断正确。
　　3）测量四列圆柱滚子轴承精度。由于轴承外套内圈及滚动体尺寸无法进行测量，用外径千分尺对四列滚柱轴承内套进行测量，每个内套采集3个点，取其平均值。由于内套、滚动体、外套在使用过程中同时磨损，总磨损值按照内套磨损数值3倍计算，Z大间隙为1.968mm，超标准间隙约1.20mm，Z小间隙为1.452mm，超标准间隙约0.70mm。
　　2　故障处理措施
　　2.1重新组装辊系
　　1）将所有四列滚柱轴承内套、滚动体、外套以及止推轴承进行清洗和质量检查，确认完好后再放入轴承座内。
　　2）为确保辊系运行稳定，以累计磨损值Z小为原则对辊系重新进行搭配，对轴承座、支撑辊（内套）重新进行编号，实行固定装配。重新组合后四列圆柱滚子轴承Z大间隙为1.796mm，Z小间隙为1.328mm。
　　3）记录好重新组合后的四列圆柱滚子轴承、轴承座号、支撑辊等相关参数，以供查询^[2]。
　　2.2调整止推轴承间隙
　　采用在轴承端盖处增加与磨损量等值厚度钢质垫圈的方式，增大止推轴承压簧弹性空间。当四列圆柱滚子轴承产生窜动时，由于压簧调整空间增大，止推轴承调整空间随之增大，径向载荷大幅降低，从而杜绝异响现象出现。
　　3　处理效果
　　调整间隙后，异响现象完全消失；系统PDA数据显示生产一切正常；检测表明调整对带钢表面质量基本没有影响。因此，该方法是补偿四列圆柱滚子轴承磨损影响的有效方法，减少了非计划停机时间，延长了轴承使用寿命，降低了备件费用。
　　参考文献：
　　[1]范钦珊.材料力学[M].北京：高等教育出版社，2000：137-140.
　　[2]林应学.轧机轴承受力特性分析与维护[J].设备管理与维护，2011（10）：27-28