軋機(jī)軸承常見故障分析及解決方法探究

軋機(jī)軸承作為冶金設(shè)備中的核心部件，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響軋制效率與產(chǎn)品質(zhì)量。由于長期處于高溫、重載、高速旋轉(zhuǎn)的極端工況下，軸承故障呈現(xiàn)高頻發(fā)、隱蔽性強(qiáng)等特點。軋機(jī)軸承廠家洛陽眾悅精密軸承從實際運(yùn)維案例出發(fā)，結(jié)合失效機(jī)理分析，系統(tǒng)梳理典型故障類型及針對性解決方案，為企業(yè)設(shè)備管理提供技術(shù)參考。

一、運(yùn)行異常類故障：振動與溫升的連鎖反應(yīng)

故障表現(xiàn)：軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時出現(xiàn)周期性振動加劇，伴隨殼體溫度異常升高，嚴(yán)重時可觸發(fā)自動停機(jī)保護(hù)。此類問題往往由多重因素疊加引發(fā)。

根源剖析：

配合精度失準(zhǔn)：軋輥與軸承座孔的配合間隙超過設(shè)計公差，導(dǎo)致軸向竄動量增大，引發(fā)動態(tài)不平衡。

潤滑系統(tǒng)失效：潤滑劑氧化變質(zhì)或供油管路堵塞，造成摩擦副間油膜破裂，金屬直接接觸產(chǎn)生高熱。

預(yù)緊力偏差：雙列圓錐滾子軸承的軸向預(yù)緊力控制不當(dāng)，過緊會加速疲勞剝落，過松則導(dǎo)致游隙超標(biāo)。

解決路徑：

實施激光對中技術(shù)，將軋輥軸系同軸度控制在0.02mm以內(nèi)，消除附加動載荷。

引入油液在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時檢測潤滑油黏度、水分及金屬顆粒含量，建立預(yù)警閾值。

采用液壓螺母進(jìn)行預(yù)緊力數(shù)字化控制，將軸向游隙穩(wěn)定在0.05-0.10mm范圍內(nèi)。

二、損傷類故障：從微觀到宏觀的失效演化

典型形態(tài)：滾動體表面出現(xiàn)麻點、剝落坑，保持架斷裂，內(nèi)外圈滾道呈現(xiàn)暗灰色燒傷痕跡。

失效機(jī)制：

接觸疲勞損傷：在交變應(yīng)力作用下，材料表面萌生微裂紋并逐步擴(kuò)展，終形成片狀剝落。

異物侵入：冷卻水中的氧化鐵皮或潤滑系統(tǒng)中的雜質(zhì)顆粒，在滾道間形成三體磨粒磨損。

過載沖擊：軋制力突變導(dǎo)致軸承瞬時接觸應(yīng)力超過材料屈服極限，引發(fā)塑性變形。

應(yīng)對策略：

選用表面硬化層深度≥1.2mm的滲碳軸承鋼，提升抗接觸疲勞性能。

在軸承室入口增設(shè)雙級磁性過濾器，攔截粒徑＞50μm的硬質(zhì)顆粒。

部署軋制力閉環(huán)控制系統(tǒng)，將動態(tài)負(fù)荷波動幅度控制在額定值的±8%以內(nèi)。

三、系統(tǒng)協(xié)同故障：被忽視的關(guān)聯(lián)性風(fēng)險

現(xiàn)象特征：單個軸承故障往往引發(fā)連鎖反應(yīng)，如相鄰軸承過早失效、齒輪箱異常噪聲等。

深層原因：

軸系剛度不足：支撐結(jié)構(gòu)剛度匹配失衡，導(dǎo)致載荷分布嚴(yán)重不均。

熱變形耦合：軸承發(fā)熱引起的軸向熱膨脹，破壞原始預(yù)緊狀態(tài)。

振動傳遞效應(yīng)：高頻振動通過傳動軸傳遞至齒輪系統(tǒng)，誘發(fā)共振。

系統(tǒng)解決方案：

運(yùn)用有限元分析法優(yōu)化軸承座結(jié)構(gòu)，將固有頻率提升至工作轉(zhuǎn)速的1.5倍以上。

開發(fā)溫度補(bǔ)償式軸向定位裝置，通過彈性元件自動吸收熱膨脹量。

在傳動系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點布置振動衰減器，阻斷故障振動能量的傳播路徑。

四、預(yù)防性維護(hù)體系構(gòu)建

突破傳統(tǒng)“事后維修”模式，需建立三級防護(hù)機(jī)制：

狀態(tài)感知層：部署振動、溫度、聲發(fā)射多參數(shù)傳感器，構(gòu)建數(shù)字孿生模型。

智能診斷層：運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法識別故障早期特征，實現(xiàn)劣化趨勢預(yù)測。

決策支持層：基于LCC（全生命周期成本）分析，制定差異化維護(hù)策略。

實踐表明，通過實施上述技術(shù)方案，某大型鋼廠2250mm熱軋機(jī)組軸承平均使用壽命延長47%，非計劃停機(jī)率下降62%。這印證了從單點維修向系統(tǒng)管控轉(zhuǎn)型的必要性——唯有將軸承視為軸系、潤滑、工藝參數(shù)構(gòu)成的有機(jī)整體，才能實現(xiàn)設(shè)備效能的本質(zhì)提升。未來，隨著智能傳感與邊緣計算技術(shù)的融合，軋機(jī)軸承運(yùn)維將邁向預(yù)測性維護(hù)的新階段。