转炉耳轴轴承的损坏与保护

转炉耳轴轴承的损坏与保护

发表日期：2006-11-4 阅读次数：258

我厂转炉设计公称容量为15t，改造后公称容量增加为30 t，倾动机构为半悬挂传动，耳轴轴承为双列调心滚子轴承，安装方式为一端固定一端游动。几年前曾经多次发生耳轴轴承损坏，而且更换较为困难，不仅造成经济损失，更重要的是影响生产比较严重。

1 转炉耳轴轴承的工作特点

耳轴轴承装置是转炉倾动的重要部分，支撑着包括炉体、液态金属、钢渣、托圈及其附件的全部重量、悬挂减速机的重量，在半悬挂倾动机构中转炉倾动时还要承受来自扭矩平衡装置的反作用力，还包括炉口刮渣时的刮渣力，加料时钢包及料斗的冲击力。其工作特点为高温重载、运转频繁，一般转动角度约在280°~290°以内，轴承零部件处于局部工作。此外工作时还受到严重的喷溅钢渣和灰尘的影响。

2 轴承损坏原因分析

轴承损坏通常有如下几种情况:

2.1 润滑不良

现在转炉耳轴轴承所采用的润滑剂3号锂基脂2%~3%二硫化钼的棍合润滑剂，国外也有用磷酸脂与二硫化钼的棍合润滑剂。如果清理加油不及时会造成润滑油流失，或在高温作用下干结，或由于水冷耳轴管路系统密封失效，造成冷却水进入轴承箱，将润滑油挤出造成缺油锈蚀。由于耳轴轴承的工作条件为高温重载，在润滑不良的状态下，轴承内部不能形成油膜，摩擦力急剧增大，导致轴承内部零部件之间发生胶合磨损，滚子或内外圈破裂、保持架断裂。

2.2 密封破坏

现在大型转炉耳轴密封一般采用球面密封结构，并在球面密封端盖与球面压紧环之间加装密封填料。但一般填料耐高温性能差，易在高温作用下风化失效，在转炉倾动时仍会有灰尘进入。中小型转炉一般采用钢火板、铜制密封环、羊毛毡的组合密封圈。这种密封形式结构简单、检修方便，但羊毛毡在高温下容易烧损，造成灰尘及钢渣进入轴承内部，破坏保持架，损坏轴承。2.3 托圈严重变形

一般球面调心轴承的最大偏斜角为士1 °30'。这个值是在静负荷作用下的允许偏斜角，实际设计时应取小些。考虑动负荷的作用，最大偏斜角度取士40′~士50′较为适合。如果托圈严重变形，耳轴挠曲过大，易造成轴承内圈外肩碎裂而破坏。

2.4 不正确的安装

由于安装不正确造成轴承损坏通常有以下几种情况:

2.4.1 不适当的径向间隙

轴承内部的径向间隙对轴承的工作效能有重要影响。径向间隙过大常导致不正常的噪声和震动，导致轴承寿命降低。而径向间隙不足，常会导致轴承过早发生破裂破坏。

过紧的安装将导致钢球与滚道接触表面产生较高的应力，在重载作用下，内外圈沟道出现明显剥落，有些钢球表面也出现明显剥落，沟道癖损的纹路都在两个沟道底部，并沿圆周扩展到整个360°。由于径向太紧使得钢球围绕一个严格的轴线旋转，结果每个钢球都被夹住，保持架断裂，轴承片死。

另外，在零件之间存在较大温差的情况下，轴承径向间隙也会发生变化。

2.4.2 不正确的轴向间隙

耳轴游动端轴承设计时应留有士25 mm~士80mm的游隙，但在温度影响下可能受限，不能在轴向游动，造成轴承片死。其原因是轴承座配合过紧或偏斜，任一原因都能阻止游动轴承在轴承座

中滑动。另外，也可能是轴与轴承座台肩之间的距离不适当。轴和轴承座的台肩对轴不垂直、轴和轴承座的边棱半径大而台肩直径小、轴弯曲或安装松等，都会在保持架上造成局部高应力，引起噪声、癖损、震动导致轴承早期损坏。

此外影响轴承寿命的因素还有轴承本身的加工精度、适当的硬度和刚度等。

3 耳轴轴承的保护措施

在实际中上述情况往往不是单一产生作用，而是几种情况综合作用导致轴承损坏。其中较为常见的原因是缺乏正确的维护与保养。针对这种情况我们采取了以下措施:

3.1 定期检杳清理、加油

制定合理的润滑制度。经过长期观察初步确定2~3个月对耳轴轴承进行一次检杳清理、加油。油量一般为轴承箱的2/3，保证润滑脂完好、充足。检杳耳轴冷却水管路密封良好，无渗漏现象。

3.2 改造密封，保证耳轴密封完好

制定点检制度，对耳轴密封进行重点检杳，保证密封圈完好，无烧损、变形。由于羊毛毡经常发生烧损老化，造成密封失效，我们在原密封圈的基础上进行了改造。增加铜板用量，将原来的一块铜板增加为二块，减少钢火板的用量。由于铜板对钢的摩擦系数小，接合紧密，可以有效防止灰尘及钢渣进入轴承内部，而且减少了钢渣对密封的挤压，减少密封变形，延长了密封寿命。此外还应防止密封外侧的耳轴挡板变形损坏，尽量减少大块度钢渣对耳轴密封的挤压，造成密封损坏。

3.3 保证合理的安装间隙

装配前首先校验配合部分的实际直径是否正确，两个直径规定的公差是否合适。然后确定最终的配合极限。一般假定过盈量的70%将反映到轴承中，由此可以确定轴承需要的足够径向间隙。

4 结语

经过几年的实践证明，只要保证轴承的质量、检修质量、合理的维护就能保证轴承的寿命，经过密封的改造与加强维护，耳轴轴承至今己正常运转达6年以上，目前仍状态良好。