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轉(zhuǎn)爐耳軸軸承的損壞與保護(hù)

2013-02-28

作者：高澤峰
（山西新臨鋼鋼鐵有限公司煉鋼廠(chǎng)）
　　摘　要：轉(zhuǎn)爐耳軸軸承能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到煉鋼生產(chǎn)的高效與安全。介紹了我廠(chǎng)轉(zhuǎn)爐耳軸軸承的使用與維護(hù)，以及軸承在安裝過(guò)程中應(yīng)避免的問(wèn)題。
　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；耳軸軸承；保護(hù)
　　我廠(chǎng)轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)公稱(chēng)容量為15 t，改造后公稱(chēng)容量增加為30 t，傾動(dòng)機(jī)構(gòu)為半懸掛傳動(dòng)，耳軸軸承為雙列調(diào)心滾子軸承，安裝方式為一端固定一端游動(dòng)。幾年前曾經(jīng)多次發(fā)生耳軸軸承損壞，而且更換較為困難，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，更重要的是影響生產(chǎn)比較嚴(yán)重。
　　1　轉(zhuǎn)爐耳軸軸承的工作特點(diǎn)
　　耳軸軸承裝置是轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)的重要部分，支撐著包括爐體、液態(tài)金屬、鋼渣、托圈及其附件的全部重量、懸掛減速機(jī)的重量，在半懸掛傾動(dòng)機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)時(shí)還要承受來(lái)自扭矩平衡裝置的反作用力，還包括爐口刮渣時(shí)的刮渣力，加料時(shí)鋼包及料斗的沖擊力。其工作特點(diǎn)為高溫重載、運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁，一般轉(zhuǎn)動(dòng)角度約在280°~290°以?xún)?nèi)，軸承零部件處于局部工作。此外工作時(shí)還受到嚴(yán)重的噴濺鋼渣和灰塵的影響。
　　2　軸承損壞原因分析
　　軸承損壞通常有如下幾種情況：
　　2.1 潤(rùn)滑不良
　　現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐耳軸軸承所采用的潤(rùn)滑劑3號(hào)鋰基脂2%~3%二硫化鉬的棍合潤(rùn)滑劑，國(guó)外也有用磷酸脂與二硫化鉬的棍合潤(rùn)滑劑。如果清理加油不及時(shí)會(huì)造成潤(rùn)滑油流失，或在高溫作用下干結(jié)，或由于水冷耳軸管路系統(tǒng)密封失效，造成冷卻水進(jìn)入軸承箱，將潤(rùn)滑油擠出造成缺油銹蝕。由于耳軸軸承的工作條件為高溫重載，在潤(rùn)滑不良的狀態(tài)下，軸承內(nèi)部不能形成油膜，摩擦力急劇增大，導(dǎo)致軸承內(nèi)部零部件之間發(fā)生膠合磨損，滾子或內(nèi)外圈破裂、保持架斷裂。
　　2.2 密封破壞
　　現(xiàn)在大型轉(zhuǎn)爐耳軸密封一般采用球面密封結(jié)構(gòu)，并在球面密封端蓋與球面壓緊環(huán)之間加裝密封填料。但一般填料耐高溫性能差，易在高溫作用下風(fēng)化失效，在轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)時(shí)仍會(huì)有灰塵進(jìn)入。中小型轉(zhuǎn)爐一般采用鋼火板、銅制密封環(huán)、羊毛氈的組合密封圈。這種密封形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢修方便，但羊毛氈在高溫下容易燒損，造成灰塵及鋼渣進(jìn)入軸承內(nèi)部，破壞保持架，損壞軸承。
　　2.3 托圈嚴(yán)重變形
　　一般球面調(diào)心軸承的Z大偏斜角為士1 °30'。這個(gè)值是在靜負(fù)荷作用下的允許偏斜角，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取小些。考慮動(dòng)負(fù)荷的作用，Z大偏斜角度取士40′~士50′較為適合。如果托圈嚴(yán)重變形，耳軸撓曲過(guò)大，易造成軸承內(nèi)圈外肩碎裂而破壞。
　　2.4 不正確的安裝
　　由于安裝不正確造成軸承損壞通常有以下幾種情況：
　　2.4.1 不適當(dāng)?shù)膹较蜷g隙
　　軸承內(nèi)部的徑向間隙對(duì)軸承的工作效能有重要影響。徑向間隙過(guò)大常導(dǎo)致不正常的噪聲和震動(dòng)，導(dǎo)致軸承壽命降低。而徑向間隙不足，常會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早發(fā)生破裂破壞。
　　過(guò)緊的安裝將導(dǎo)致鋼球與滾道接觸表面產(chǎn)生較高的應(yīng)力，在重載作用下，內(nèi)外圈溝道出現(xiàn)明顯剝落，有些鋼球表面也出現(xiàn)明顯剝落，溝道癖損的紋路都在兩個(gè)溝道底部，并沿圓周擴(kuò)展到整個(gè)360°。由于徑向太緊使得鋼球圍繞一個(gè)嚴(yán)格的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，結(jié)果每個(gè)鋼球都被夾住，保持架斷裂，軸承片死。
　　另外，在零件之間存在較大溫差的情況下，軸承徑向間隙也會(huì)發(fā)生變化。
　　2.4.2 不正確的軸向間隙
　　耳軸游動(dòng)端軸承設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留有士25 mm~士80 mm的游隙，但在溫度影響下可能受限，不能在軸向游動(dòng)，造成軸承片死。其原因是軸承座配合過(guò)緊或偏斜，任一原因都能阻止游動(dòng)軸承在軸承座中滑動(dòng)。 另外，也可能是軸與軸承座臺(tái)肩之間的距離不適當(dāng)。軸和軸承座的臺(tái)肩對(duì)軸不垂直、軸和軸承座的邊棱半徑大而臺(tái)肩直徑小、軸彎曲或安裝松等，都會(huì)在保持架上造成局部高應(yīng)力，引起噪聲、磨損、震動(dòng)導(dǎo)致軸承早期損壞。
　　此外影響軸承壽命的因素還有軸承本身的加工精度、適當(dāng)?shù)挠捕群蛣偠鹊取?br /> 　　3　耳軸軸承的保護(hù)措施
　　在實(shí)際中上述情況往往不是單一產(chǎn)生作用，而是幾種情況綜合作用導(dǎo)致軸承損壞。其中較為常見(jiàn)的原因是缺乏正確的維護(hù)與保養(yǎng)。針對(duì)這種情況我們采取了以下措施：
　　3.1 定期檢查清理、加油
　　制定合理的潤(rùn)滑制度。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀(guān)察初步確定2~3個(gè)月對(duì)耳軸軸承進(jìn)行一次檢查清理、加油。油量一般為軸承箱的2/3，保證潤(rùn)滑脂完好、充足。檢查耳軸冷卻水管路密封良好，無(wú)滲漏現(xiàn)象。
　　3.2 改造密封，保證耳軸密封完好
　　制定點(diǎn)檢制度，對(duì)耳軸密封進(jìn)行重點(diǎn)檢查，保證密封圈完好，無(wú)燒損、變形。由于羊毛氈經(jīng)常發(fā)生燒損老化，造成密封失效，我們?cè)谠芊馊Φ幕A(chǔ)上進(jìn)行了改造。增加銅板用量，將原來(lái)的一塊銅板增加為二塊，減少鋼火板的用量。由于銅板對(duì)鋼的摩擦系數(shù)小，接合緊密，可以有效防止灰塵及鋼渣進(jìn)入軸承內(nèi)部，而且減少了鋼渣對(duì)密封的擠壓，減少密封變形，延長(zhǎng)了密封壽命。此外還應(yīng)防止密封外側(cè)的耳軸擋板變形損壞，盡量減少大塊度鋼渣對(duì)耳軸密封的擠壓，造成密封損壞。
　　3.3 保證合理的安裝間隙
　　裝配前首先校驗(yàn)配合部分的實(shí)際直徑是否正確，兩個(gè)直徑規(guī)定的公差是否合適。然后確定Z終的配合極限。一般假定過(guò)盈量的70%將反映到軸承中，由此可以確定軸承需要的足夠徑向間隙。
　　4　結(jié)語(yǔ)
　　經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐證明，只要保證軸承的質(zhì)量、檢修質(zhì)量、合理的維護(hù)就能保證軸承的壽命，經(jīng)過(guò)密封的改造與加強(qiáng)維護(hù)，耳軸軸承至今己正常運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)6年以上，目前仍狀態(tài)良好。