鋁材軋機軋輥和軋輥軸承是軋機的重要部件。在軋製生產中,軋輥要與所軋製金屬直接接觸,使金屬產生塑性變形,因此,軋輥是軋機的主要變形工具,軋輥是有由各類軸承支撐的,軋輥與軋輥軸承的質量和使用壽命直接關係到軋機的產品的質量、生產效率及生產成本。因此,對於軋輥軸承的維護和管理就顯得格外重要。
一、軋輥軸承的工作特點
軋輥軸承是用來支撐軋輥的,和一般用途的軸承相比,軋輥軸承有以下特點:
(1)承受很高的單位壓力。由於軸承座外形尺寸受到限制,不能大於輥身最小直徑,且輥頸長度又較短,所以軸承上單位載荷大。通常軋輥軸承的單位壓力廣高達2000-4800Mpa,爲普通軸承的2-5倍,而且pv值(單位壓力和線速度的乘積)是普通軸承的3-20倍。
(2)運轉速度差別大。不同軋機的運轉速度差別很大,例如,現代化的六機架冷連軋機出口速度已達42m/s,高速線材軋機出口速度達到100m/s,而有的低速軋機速度只有0.2m/s。顯然,不同速度的軋機應使用不同類型的軸承。
(3)工作環境惡劣。熱軋時軋輥都要用水冷卻,且污水、氧化鐵皮等容易落入軸承。冷軋機採用工藝潤滑劑(乳化液等)來潤滑、冷卻軋輥與軋件,它們是不能與軸承潤滑劑相混的。因此,對軸承的密封提出了較高的要求。
因此,對軋輥軸承的要求是承載能力大、摩擦係數小、耐衝擊,可在不同速度下工作,在結構上,徑向尺寸應儘可能小(以便採用較大的輥頸直徑),有良好的潤滑和冷卻條件。
二、軋輥軸承的維護
軋輥軸承必須定期從軋機上拆下檢測維護,從而使軋輥軸承的`使用壽命最大化。軸承維護與保養的頻率應根據軋機執行情況調整,主要還是依據經驗而定。通常的維護頻率爲滿負荷執行每隔三個月,大多數軋機每隔六個月,輕執行軋機每隔十二月。軋輥軸承在首次執行1000h後應分解檢查。在操作中需要徹底清洗軸承同時檢查油封,必要時應徹底更換油封,如果沒有發現異常,第二次檢查間隔可以延長,例如,每執行2000h後進行或更長時間。每次從軋機上拆下軸承和軸承座組件後,應記錄軸承在軋機的位置及承載區。
(1)軋輥軸承維護的一般步驟。追蹤軸承在軋機中的位置並記錄。使用專用的軋輥軸承保養服務記錄卡,可用於記錄軸承座號、軋輥號、機架號、軸承在軋機上的位置、外圈承載區和軋製產品噸位以及軸承工作小時等數據。記錄卡應該隨時更新並且方便維修人員查用,底部空白處可以記錄軸承測量數據和其他檢測詳細內容。從軋輥上卸下軸承座,從軸承座中卸下軸承。無論是從軸承座上卸下軸承還是進行軸承檢查時都需要特別的吊裝方式和工具。
(2)清洗軸承。在清洗軸承過程中應去除所有的剝落、水、殘留的潤滑劑以及其他任何會造成軸承嚴重磨損的污物。清洗軸承所採用的清洗方式和清洗劑根據要清洗軸承尺寸或軸承數量決定,小軸承或少量軸承可用煤油,礦物油或其他商業溶劑。對於大軸承或大量軸承,可用40%時黏度爲22cSt(或100%爲100SUS)的中性油在清洗箱中清洗。
(3)檢查軸承,包括外觀檢查和小修。在可拆掉滾子的內圈滾道或滾子表面上如果發現了小的剝落或表皮裂痕,通常用打磨機將金屬剝落磨去並磨光剝落面邊緣。應定期檢查軸承磨損程度,可透過測量軸承遊隙來評估軸承的磨損狀況。根據需要,檢查並維修軸承座並將軸承裝回軸承座中。根據需要,檢查並維修輥頸並將帶有軸承的軸承座安裝到軋輥上。
(4)潤滑軸承。由於鋁加工業的迅速發展,我國相繼擁有大量的國產和進口的現代化的四輥或六輥軋機,這些軋機具有軋製力大、軋製速度高的特點,這給軋輥軸承及其配套輔助設備的潤滑提出了苛刻的要求,要求潤滑劑具有優良的粘溫性、氧化安定性、防鏽性、抗磨性等。目前國內鋁材軋機的軸承潤滑油大多采用220號中負荷閉式齒輪油。該潤滑油具有減少磨損、帶走摩擦時所產生的熱量、防腐蝕防鏽等功能,但是其粘度高、閃點高、硫含量大、退火清潔性能差。在軋機執行過程中,不可避免會因設備密封等問題發生潤滑油泄漏,這種齒輪潤滑油一旦泄露到軋製工藝潤滑油中,會使軋製油的嚴重污染,造成其退火清潔性能下降,鋁板帶箔表面形成油斑,影響產品的質量,縮短工藝潤滑油的使用週期。在國外,美國ESSO公司生產的鋁材軋機軋輥軸承無漬潤滑油WYTOLB220,不僅具有很好的抗磨性能、氧化安定性能等,還具有很好的清潔退火性能,對鋁材軋製油無污染。
推薦的潤滑油脂用量:潤滑脂的充量,以填充軸承和軸承殼體空間的2/3或1/3爲宜,不可過度潤滑。每次修磨軋輥後推薦添加油脂用量爲初次用量的1/5。潤滑脂的補充週期與軸承的結構、轉速、溫度和環境等有關,用戶可根據實際的操作環境進行調整,在合理方式下使得軸承中始終保持有潔淨的潤滑油脂。
三、軋輥軸承的管理
(1)軋輥軸承的存放保管。軸承內外圈組件要用塑料包裹,軸承的包裝設計應滿足軸承的防潮和防塵要求。爲避免內外圈產生橢圓變形,軋輥軸承應保持水平放置,軸承應儲存在原包裝箱內並放在乾燥的場所。在灰塵,潮溼環境中,軸承不允許從包裝中移出放置在托盤上或敞開式貨架上。所有的軸承安裝工具應該清潔並處於良好狀態,工作臺裝配區應該保持清潔,不能在焊接區和機械加工設備旁裝配,避免碎屑和污物進入軸承。
(2)軋輥軸承的使用前後的管理。新軋輥進廠運輸時避免碰撞,經過有關部門同意後開始使用,使用前要對新軋輥編號,以便管理,新軋輥按車(磨)輥規定車(磨)削合格後,吊放到專用的裝輥v型臺架上(使用起重機是應注意支撐帶放在軋輥輥頸正確位置,所有電磁體不能靠近軋輥)開始檢查工作輥各部尺寸,進行全面測量與圖紙是否符合,尺寸合格後開始裝軸承內套和密封端蓋等輔助零件,一般方法是:將軸承內套用油或電加熱器加熱到150%~200%,當內套膨脹後趁熱裝到軋輥輥頸上。軸承長時間使用,滾道面、轉動面會發生疲勞現象,不可避免達到使用壽命。爲延遲疲勞,或防止運轉中的事故,就應適當檢查,保養。由於運轉中的軸承出現異常時,聲音、溫度和震動也會變得異常,正常時應認真確認這些狀態,運轉中再三進行檢查。這決定了一定時期內,必須確認檢查制度化。