板坯铸机扇形段辊子CARB轴承失效分析

钢联 的 ＩＳ ｒ — ｔ 结构形式 ， ａ 整个辊子设计 ４个轴 承座 ，
中间通 轴 贯 穿 ， 端 采 用 调 心 辊 子 轴 承 ， 间 采 用 两 中
子
因
位
Ｓ Ｆ公 司的 Ｃ Ｒ Ｋ Ａ Ｂ轴承 ， 端部 的调心辊子轴承虽然被
锁 紧 ， ＃ Ｉ Ｎ Ｎ 端 部 均设 计 有 Ｉ ， 但 ｂ － Ｎ ￣Ｎ 司隙 而中部 的
轴 向位移 量／ ｍ
“ 径向游隙 （ ： 最小情况）； 径向游隙 （ ｂ： 最大情况）； ： Ｃ 角度误差
导
图 ２ 轴 向位移与径 向游 隙的关系
３
（ ）假设 轴承 内外 圈不存 在角度误 差 时 ， １ 扣环侧
轴 向位移超过 ５２ ｍ或非扣环侧轴 向位移达 １ｍ ．ｍ ｍ ２
时， 就会 出现 滚动体滑 出滑到 ， 成轴 承损坏 。 造
响 。因此 ， 分析扇形 段 中 间轴承 失 效 的原 因 ， 制定 相
承
力
承
圈
应 的解决措施 ， 对降低设备维护成本提高连铸机保障
能力 有着重要 意义 。
作
即
２ 扇 形段辊 子结构及 Ｃ Ｒ Ａ Ｂ轴承特 性分析
２ １ 扇 形段 辊子结构特 点 ．
的
２
图１ 为铸机扇形段辊子设计 图纸 ， 其为西 门子奥
出
严
经
配
因此 ， 当存在角度误差 ０ ３ 的情况下 ， 于扣环 ．。 对
侧， 为保证 滚动体不移 出滑道 ， 向位 移 量应 小 于 ５ 轴 ．
承
碳
２ １９ ＝ ．４ ｍ， — ．６ ３ ２ ｍ 对于非扣环侧 ， 为保证有足够的工

３
作游隙 ， 向位移量应小于 １— ．６ １．４ ｍ。 轴 １９ ＝ ０ ｍ ２ ０ 当存在角度误差 Ｏ５ 的情况下 ， ． ｏ 对于扣环侧 ， 为
２１年 期（第１ 期 机 械 研究 与应 用 ・ ０ 第４ 总 ２ ）・ ２ ０
及水 、 、 汽 氧化 铁皮 、 护 渣 等异 物 进 入 轴 承润 滑 室 ， 保
造成轴 承伤害 。
（ ）加大 二冷第 ４区和第 ５区的总 补 给水 量 ， ５ 降 低 对应分 区 的扇形段 环境温 度 ， 善轴 承工作 环 境 。 改 （ ）定期对 扇形 段 辊缝 及 段 与 段 之 间 的接 弧 情 ６ 况 进行调 整 ， 高铸 机 的夹 送 精 度 ， 善 因夹 送 精 度 提 改 超 差造成 辊子轴 承负 载 不均 及 轴 承 角度 误 差 扩 大 的
于 ０ ２控 制 ， ．０ 要求芯 轴 的同轴度 小 于 ４ ｍ， ｍ 同轴 度超 过 ４ ｍ 则进 行修 复 ， ｍ 同时 提高 扇 形 段离 线 对 中接弧 标准， 由原 来 的± ．ｍ 改为 ± ．５ ｍ。 Ｏ３ ｍ Ｏ １ｍ
（ ）加大辊子闭路冷却水和二冷水流量 ， ３ 改善辊 子的冷却 ， 降低轴承的工作温度及辊系的膨胀量。
不 良情况 。
区其他 点水 量低 ， 因此处 在铸 机弧形 高处 的第 ４段 和
第６ 段第 １ 排辊子轴承工作环境较高 ， 经常出现润滑
干 油碳 化 、 承表 面发蓝 的异 常情况 。 轴
４ 改进措施
（ ）对 现有 的辊 系进行 改进 ， 两端 浮动 的辊子 １ 将
设计改为一端 固定 ， 一端浮动， 同时通过在 芯轴上增 加 垫环 ， Ｃ Ｒ 给 Ａ Ｂ轴 承一 个 向固定 端 方 向 的预错 位 ，
减
身
．
式
以 个 系 ，作 态 没 固 轴 呈 浮 要 ： 整 辊 芝具 状 下 有 定 承 动 在１ ２ ２
，
状态。
— —
庆
水 稿 期２２６７ 收 日 ： —— ｏ ０２ １
． ＼
５０
＼＼ ；
Ｉ ．
．
＼
辊
度
Ｃ
０． Ｏ
２ ５ ．
５． ０
７ ５ １ ０ １ ５ ． Ｏ． ２．
提 高轴 承在 生产受 热工况 下 的一个轴 向位移 量 。 （ ）加 强扇形 段离 线装 配质量控 制 ， 对辊子 ２ 尤其 芯 轴 的弯 曲变形控 制 ， 辊子装 配车 间设立芯 轴弯 曲 在
检 测 台 ， 每个芯 轴进 行 检 测 ， 对 按装 配 后 角度 误 差小
５ 结
论
（ ）通过实施 改进 措施 ， １ 扇形段 的 寿命 得 到大 幅 提高， 弧形段 和矫 直段 平 均 寿命 提 高 到 ６个 月 以上 ， 水平 段平 均寿命 提高到 １ ２个月 ， 最高 达 １ ９个月 。
易 汽
的
（ ）存在 角度误 差 时 ， 向位移允 许值 就会 减 ２ 轴
少Ｑ
膜
剧
轴 承 内外 圈角度误差 ＝ ．０ ： ０ 时
Ｓｅ ｏ＝ ． ０ ０ ３ ．６ ｍ ｒ １ Ｌ Ｏ １９ ６ ． ：１９ （ ｍ） ＝ Ｂ ０ｘ ｘ 轴 承 内外 圈角度误差 Ｏ ０ 时 ： ｇ ．０ ＝ Ｓ ｏ ０ １９ ６ ． ＝ ．７ ｍ ＝ １ ｇ ． ０ ０ ５ ３ ２ （ ｍ） Ｂ ＝ ０ｘ ｘ
（ ）改进后 扇形段 运行稳 定 ， 形段 非计划 下 线 ２ 扇 数 由原来 的一个 月 ２— ３台到现 在 ３个 月 １台 。 （ ）实现设 备 良性 运转 ， ３ 大大 降低 了设 备维 修 强 度及 维修成 本 。
参 考文献 ：
［ ］ 刘俊玉． １ 浅谈板坯连铸机扇形段的改进［ ］ 连铸 ， ０ （ ） ３ ． Ｊ． ２ ７６ ： ０ Ｏ
保证滚动体不移 出滑道 ， 向位移量 应小于 ５ ２ ３ 轴 ．— ．
４
经验交流
扇 形段 辊子 要高 出许 多 ， 经分 析发现 第 ４段 和第 ６段 分 属二 冷水 配水模 块 的第 ４和第 ５区 的最高 点 ， 这 受
两 区总 供给 水量低 的影 响 ， 配给最 高点 的水 量较该 分
・
ｌ ６・ ７
，
过高 ， 管网容易泄漏， 带来生产隐患。所 以如果开两 台泵 ， 至少 其 中有一 台泵不 能 满 负 荷运 行 ， 就是 需 也 要 为其 中任意一 台冷 水泵配 备变频 电机 。
还 有 就是增 大泵 的有 效 汽蚀余 量 。根 据式 （ ） ３，
有 以下 办法 。
６ 结
论
通 过 以上分析可 以知道 ， 的超流 量是 引起 泵 的 泵
（ ）改善 轴承 润滑 与密封 ， ４ 防止轴 承润滑 不到位
（ 接 第 １３页 ） 上 ７
５ ２ 叶轮 采用抗汽 蚀材料 ．
台离 心泵 的流量 。对 于一循 ， 天冷水 泵全负 荷运行 两
会现 憋压情 况 ， 泵 有损坏 ， 对 而且 一循是 老装置 ， 压力
由于现 在实 际条 件 限制 ， 很难 完全 防止 汽蚀 的情 况下 ， 以选 用抗汽 蚀 材 料制 造 的叶 轮 ， 可 以延 长使 用 寿命 。常用 的材料有 铝铁青 铜 ９ ４ 不锈 钢 ２ ｒ３， —， Ｃ１ 稀 土合 金铸铁 和高镍 铬 合 金 等 。材 料 的强 度 、 度 、 硬 韧 性越 高 ， 化学 稳定性 越好 ， 汽蚀 性能 越强 。 抗
存在铸机扇形段使用周期短 、 寿命 低 的问题 ， 主要 其 原 因为扇形段 辊子 中间轴承提前损 坏失 效 ， 分轴承 部
寿命仅为 ２个月左右 ， 轴承损坏直接导致扇形段辊缝 张开超差 、 辊子不转 、 扇形段夹送精度降低等后果 ， 给 生产顺行 、 板坯质量及扇形段维护成本带来很大的影
安装 变频 电机 ， 然后 开两 台冷水泵 或 叶轮采 用抗 汽蚀 的材料 。 参考 文献 ：
［ ］ 徐寿 昌． １ 工业 冷却 水处 理技术 ［ ． 京 ： Ｍ］ 北 化学 工业 出版 社 ，
１８ ９ ４
（ ）减 少泵前 管路 上 的 流动 损失 △ 比如 缩 ３ ＨＡ
短管路 ， 减少弯道或阀门等等 ， 对于现在一循的具体 情况 ， 种方 法也 基本 没有 可行性 。 这
汽蚀 的原 因之 一 。而解 决 汽蚀 的方 法 基 本从 减小 必
（ ） 加 泵 储 液池 液 面 上 的压 力 Ｐ １增 来 提 高 Ｎ Ｓ 。一循 泵房 的冷 水池 和大气连 通 ， 就是说 Ｐ Ｐ Ｈ． 也 就 是大气 压 ， 以 Ｐ 所 是定 值 ， 种方法 不可行 。 这 （ ）减 少泵 吸上装 置 的安 装高 度 。一 循泵 都 ２ 是倒 灌装 置 ， 就是 说 是 负值 ， 于 实 际 情 况 来 也 对
说， 更改 也是 不 可行 的。
需汽蚀余量和增大有效汽蚀余量两个方面考虑 ， 另外 在现 实条件 限制 ， 难 防 止汽 蚀 的 情 况下 ， 轮 采用 很 叶 抗汽蚀 材料也 是一种 方法 。而 对 于一循 ３ 离 心 泵 解 撑
决汽蚀 问题最好 的方法 就 是 为其 中任 意 一 台 冷 水 泵