∮1000mm熱鋸主傳動系統改進

2012-03-12

作者：姜建華
（萊蕪鋼鐵集團附企公司特鋼分公司）

　　摘　要：為了解決∮1000mm熱鋸主軸軸承頻繁故障問題，對軸承失效原因進行分析，認為軸承座同心度低、徑向迷宮形密封間隙大、油品選擇不合理等是造成軸承失效的主要原因。為此，將原主軸安裝的4套320軸承改為2套雙列向心球面滾子軸承3620，并在原密封的基礎上增設毛氈密封，重新選擇潤滑油，改善潤滑，增強密封效果，從而降低了軸承故障，減少熱停工時25.8h/a，年效益10.26萬元。　

　　關鍵詞：熱鋸；滾動軸承；潤滑；密封
　　萊蕪鋼鐵集團附企公司特鋼分公司所屬∮450mm軋鋼生產線，所使用的∮1000mm熱鋸主軸軸承頻繁出現故障，每次造成的停機、修復時間均在3h以上，嚴重制約了該生產線的正常生產。
　　1、軸承失效分析
　　對熱鋸主軸系統（如圖1所示）歷次失效的現場狀況及原因進行了分析，分析原因如下：
　　(1)熱鋸主軸上安裝了4套320軸承，這種滾動軸承組合形式對兩側軸承座孔的同心度有較高的要求。而熱鋸上軸承座為剖分式焊接結構，因而上箱體（軸承座）同心度太低。由于單端使用雙軸承不能調心消除同心度誤差影響的趨勢惡化，致使在緊固上下箱體連接螺桿時給軸承帶來很大的附加載荷，造成軸承外圈變形，內、外圈、滾珠之間間隙不均勻，成為軸承失效的主要原因。

　　圖1熱鋸主軸原設計裝配圖
1.鋸片；2.皮帶輪；3.上箱體；4.迷宮密封

　　(2)原設計中的密封為徑向迷宮形密封，其間隙較大，潤滑機油很容易從軸端泄露出來，油位一旦下降，軸承得不到良好的潤滑，造成軸承發熱失效。
　　(3)原設計使用的油品存在不足，雖在選擇油品時考慮了熱鋸高速的要求3800r/min）及稀油流動性好、降溫快的優點，但沒有考慮熱鋸在切削鋼材時，每一個齒接觸鋼材時產生高速循環沖擊載荷，沖擊載荷作用到軸承上，因稀油極壓性極差，無法形成油膜，造成潤滑不良，使軸承失效。
　　2、改進措施
　　(1)如圖2所示，將原主軸安裝的4套320軸承改為2套雙列向心球面滾子軸承3620。該種軸承組合裝配的優點是：軸和軸承座尺寸通用改動很小；軸承額定動靜負荷是原軸承的3倍，軸承壽命增長；軸承能自動調心，減少了附加載荷；一端為固定支點，另一端為游動支點,滿足現場條件安裝要求。

　　圖2熱鋸主軸改進后裝配圖
1.鋸片；2.新增密封結構；3.3620軸承；4.下箱體；5.皮帶輪；6.上箱體；7.新增注油油路；8.迷宮密封

　　(2)在原徑向密封的基礎上增設毛氈密封，利用毛氈具有的天然彈性，阻止潤滑油的泄漏。
　　(3)在稀油易流動、散熱快、適宜高速運轉軸承潤油的基礎上，結合MOS2潤滑脂適宜重載抗極壓的特點，把主軸潤滑油改為機油和MOS2脂1：1摻配使用，改善潤滑，增強密封性。
　　(4)在上箱體座兩側增設2個M14螺紋孔，定期用油槍注射潤滑脂。從而保證了軸承另一側滾珠滾道的潤滑，并保證了密封延長了軸承的壽命。
　　3、效果
　　上述改進方案，原有件都能使用，僅增加幾個密封端蓋和隔套。軸向儲油空間的加大，改善了潤滑與密封，投資少見效快，簡單易行。實施后使用效果良好，軸承故障大大降低，年減少熱停工時25.8h，年效益10.26萬元。

來源：《山東冶金》