2024-12-03
佟锦春
（青岛科技大学）
摘 要：轧钢过程中轧辊轴向力的产生造成轧辊推力轴承损坏，轧辊的窜动是轴向力产生的主要原因，防止轧辊过钢时窜动，消除轴向力是解决轴承损坏问题的关键。
关键词：轧辊轴承；轴向力；窜动
泰山钢铁有限公司窄带钢生产线建成已几年，该生产线精轧机组由2架立辊轧机和6架平辊轧机组成。其中，6架平辊轧机中3架为短应力两辊450轧机，3架为四辊450轧机。随着产量的不断增加， 四辊450轧机工作辊在线烧轴承的现象越来越多，主要原因是轧辊轴向窜动使操作侧推力轴承受力过大而造成的（轧辊过钢时，工作辊向操作侧窜动，支撑辊向传动侧窜动，窜动量为5~6mm）。在线烧轴承不仅影响产量，而且增加成本，因此，减少在线烧轴承的次数成了亟待解决的问题。
1 轧辊轴向窜动现象分析
轧辊轴向窜动是造成四辊450轧机工作辊推力轴承损坏的主要原因，因推力轴承承受的轴向力已超出了本身的额定负荷。推力轴承的损坏又会引起了四列圆柱轴承的损坏。正常状态下，通过受力分析可以找出轴向力的产生原因，轧辊系统装配情况见图1（以四个轧辊中的工作辊及上支撑辊为研究对象）。图2为当过钢时轧辊系统的受力情况。根据受力平衡的原理，正常工作时工作辊与支撑辊所受的合力为零，它们的轴线是平行的。工作辊：∑Fx=F1-N1=0，∑Fy=P1-P1′=0；支撑辊：∑Fx=N2-F2=0，∑Fy=P2-P2′=0。过钢时出现轧辊轴向窜动现象，说明轧辊受到了轴向力的作用。根据窜动方向表明工作辊受到向操作侧的轴向力，同时支撑辊受到向传动侧的轴向力。工作时辊系转动方向见下页图3（以四个轧辊中的上工作辊及上支撑辊为研究对象），工作辊与支撑辊受轴向力见下页图4。
根据工作辊、支撑辊的运转方向分析，过钢时会出现图4-1，4-2所示的两种可能，图4-1表明如果工作辊轴线与轧制中心线垂直，支撑辊就会出现图中所示的偏差；图4-2表明如果支撑辊轴线与轧制中心线垂直，工作辊就会出现图中所示的偏差。这两种情况都表明轴线在水平面上的投影出现了交叉现象或是轴线的延长线出现了交叉，使工作辊与支撑辊之间产生巨大的轴向力。
2 轴向力产生的原因及防范措施
轧辊轴向力的产生是由轧辊轴线出现交叉引起的，而造成轴线交叉的主要原因是轧辊轴承座与轧机牌坊衬板之间的间隙变大引起的。通过对牌坊衬板之间距离及轴承座衬板之间距离的测量，发现设备经过两年多的运行衬板发生磨损，轧机牌坊上衬板间距离比图纸设计大1~2 mm，轴承座两侧衬板间距离比图纸设计尺寸小0.5~2 mm。由于衬板的磨损使轧辊传动侧轴承座两侧、操作侧轴承座两侧与轧机牌坊衬板之间的间隙变大。间隙变大使得过钢时轧辊在机架内晃动，造成工作辊与支撑辊轴线不平行，从而产生轴向力，造成轴承的损坏。其次，万向节的跳动也是造成轧辊窜动的原因之一。
针对分析的原因，决定先将轧辊轴承座两侧的铜衬板换成新衬板，更换轧机牌坊上的衬板，使它们之间的间隙符合图纸要求，保证间隙控制在 0.6~0.8 mm之间。同时，制作专用测量间隙的工具，定期测量。调整轧机万向节的托架，使其能够起到保证万向节平稳运行的作用。再要控制好轧制节奏和精轧的料型，使其符合工艺要求。
3 结语
通过采取措施，基本消除了轴向力，轧辊向窜动的现象被遏制，四辊450轧机的轴承损坏次数大幅减少。尤其是工作辊的推力轴承损坏次数下降。这不仅提高了产量，而且降低了成本。
来源： 《山西冶金》2009年第2期
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