肖国伟
【摘 要】针对高速线材精轧辊箱油膜轴承失效、辊箱进水等故障,分析了其产生原因,通过规范操作、监控润滑系统油液使用情况、加强辊箱密封系统的日常维护等措施,有效提高了设备使用寿命,降低了生产成本,提高了经济效益,保证了轧线的正常生产. 【期刊名称】《天津冶金》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】4页(P52-55)
【关键词】高速线材;精轧辊箱;油膜轴承
【作 者】阻焊油墨肖国伟
内孔撑圆涨紧夹具【作者单位】天铁天铁冶金集团棒线厂,河北涉县056404
防堵风压取样器
【正文语种】中 文
天铁棒线厂有2条高速线材生产线，主轧线轧机共28架，为全连续布置。棒线厂自2009年投产以来，精轧辊箱出现的故障比较多，主要是油膜轴承烧损和辊箱进水。精轧机是高速线材生产线最主要的设备之一，一旦精轧辊箱出现故障，必须全线停产，而且耗时比较长，严重影响生产，造成人力、物力以及设备的消耗，同时也增加了生产成本，因此分析解决精轧辊箱的故障至关重要。
精轧辊箱主要由传动轴、偏心套、辊缝调整装置、角接触球轴承和油膜轴承、箱体等部件组成，每根传动轴由1对角接触球轴承和2个油膜轴承支撑其转动的。现场实践证明，精轧辊箱出现的故障很多，比较常见的主要以油膜轴承失效和辊箱进水为主，故着重对这两方面的故障进行分析，并提出解决措施。
2.1 精轧辊箱油膜轴承失效的原因分析
油膜轴承失效的主要形式包括油膜轴承高温溶化失效和磨损失效。辊箱是由偏心套通过油膜轴承支撑轧辊轴高速旋转。油膜轴承是动压润滑轴承高速旋转时，带压力的润滑油在油
膜轴承和轧辊轴之间形成油膜，产生承载力承受轧制负荷。一旦润滑油膜不佳，润滑效果就会受到影响，油膜轴承就会提前失效，辊箱不能正常运行，因此辊箱能否正常运行的关键取决于轧辊轴和油膜轴承之间能否形成良好的润滑油膜。
2.1.1 润滑系统油路不畅通
精轧辊箱油路因加工时产生的铁屑没有清理干净，堵塞油口，以及辊箱装配中没有做好防护，有异物进入油路，造成油路不畅，供油不足，致使轧辊轴和油膜轴承之间没有形成良好的润滑油膜，导致油膜轴承因缺油高温溶化失效，即油膜轴承烧毁，影响了正常生产。现场曾因杂质堵塞油口造成供油不足，油膜轴承烧损，出现轧辊轴和油膜轴承抱死，当轧件经过时，造成辊箱斜齿轮打齿以及轧辊轴冲撞变弯的事故发生，见图1。
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2.1.2 润滑系统中水量超标
精轧辊箱密封失效造成冷却水进入辊箱，冷却水从辊箱进入润滑系统后如不及时处理，致使水与油形成难分离的乳化液，使润滑油老化变质，严重影响了润滑油膜的形成和性能，造成润滑油膜的刚度不够，性能劣化，最终导致油膜轴承烧损。资料表明，当进入润滑点
的油中水含量超过0.1%时，机械磨损急剧增加；当油中水含量超过0.5%时，润滑环境将被破坏，严重损坏轴承；当油中水的含量超过3%时，润滑油的性能发生改变，无法形成润滑油膜，导致油膜轴承处于半干摩擦和边界摩擦的状态，最终导致油膜轴承烧毁。
2.1.3 润滑系统中油品清洁度不佳
经现场实践分析，影响精轧辊箱润滑系统中油品的质量有诸多原因，但最主要的影响因素有以下两方面：
（1）辊箱进水。辊箱的密封结构与冷却水、杂质、氧化铁皮直接接触，一旦密封失效，冷却水中的微小颗粒、外界杂质和氧化铁皮就会进入润滑系统，致使油品清洁度变差。这些杂质随着润滑进入润滑点，使油膜轴承表面磨损严重，导致失效，现场曾发生过因齿轮轴的轴向密封不好，冷却水溅到油膜轴承上，水中的微小颗粒及氧化铁皮，加剧了油膜轴承表面磨损，见图2。
（2）油液外界污染。岗位工操作不当，在加换油以及更换双唇密封圈、内外抛油环等零部件时，将粉尘、氧化铁皮、检修残留物等污染物带入润滑系统，造成油品清洁度不佳，最
终导致过滤器堵塞滤芯更换频繁、油膜轴承磨损，甚至烧坏，降低了设备使用寿命，增加了维修成本，严重影响生产。
2.2 辊箱进水的原因分析
辊箱的密封系统由动密封和静密封两部分组成，两处密封一旦失效，会造成辊箱大量进水。冷却水夹杂着污染物会从辊箱进入润滑系统，导致油品污染严重、润滑油乳化变质。如果不及时处理，会引起油膜轴承烧损、滤芯堵塞和设备磨损等恶性循环故障发生。进水问题影响非常大，水进入润滑系统破坏了润滑油，使整个润滑系统润滑效果降低，油量消耗加大，造成了大量的人力和备件的消耗，增大了维护成本，严重影响了正常生产，因此分析其原因，出控制措施至关重要。
2.2.1 辊箱动密封失效
精轧机辊轴在高速旋转时，既能阻止冷却水的灌入，又能阻止润滑油的外泄，原因是精轧机辊箱轧辊轴转动部位设有动密封结构，即双唇密封结构，见图3。
双唇密封的内、外唇分别与内、外抛油环的内壁紧贴，以此来实现内封油、外封水的功效。
无线收发双唇密封失效是造成辊箱进水的主要原因之一，所以分析双唇密封失效的原因并予以解决就能很好地控制辊箱进水，保证生产顺利进行。造成双唇密封失效的原因有以下几点：
（1）双唇密封圈已经达到使用寿命，如没有及时进行跟换，会造成密封失效，密封效果大幅度下降，引起辊箱进水。
（2）轧辊轴高速旋转时，高压冷却水会将氧化铁皮和其他杂质带入抛油环和双唇密封圈之间，使双唇密封圈磨损严重，造成密封圈压缩量减少，双唇密封失效，引起辊箱进水。
（3）双唇密封是安在密封保持架上的，密封保持架高度的设定决定了双唇密封相对于内外抛油环的位置是否适中：如果密封保持架偏高，会使双唇密封的外唇与外抛油环内侧面挤压过紧，双唇磨损失效致使辊箱进水；如果密封保持架偏低，会使双唇密封的外唇与外抛油环内侧面贴紧不够，导致进水。
（4）抛油环使用时间太长，使得内侧面的陶瓷涂层磨损剥落以及辊环安装不到位，引起内、外抛油环松动，二者都会引起双唇密封工作唇面与抛油环贴紧不佳，导致辊箱进水。
2.2.2 辊箱静密封失效
辊箱静密封的两零件是相对静止的，在实际生产中，由于静密封的磨损、断裂或装配不得当以及生产中的堆钢引起辊箱零部件变形，都会造成辊箱静密封处进水，现场常发生的静密封处进水有以下几种：
（1）安装在内、外抛油环上和密封保持架上的O型圈老化失效，或由于挤压工程中的断裂损坏失效，使得辊箱零部件之间的静密封失效，造成冷却水从破损处进入辊箱。
（2）密封保持架在安装时，如果固定螺丝没有拧紧或者生产过程中松动都会造成冷却水从螺丝孔进入辊箱。辊箱面板上绝大多数的螺丝孔是直接通往辊箱内部的，如果辊箱面板上的固定螺栓、顶丝孔、定位销等处密封不好，冷却水很容易从该处进入。
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