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支撑辊轴承损坏浅析

作者: 段雷强 浏览:183 发表时间:2024-06-24

接贵司通知后业务经理和技术人员抵达现场进行现场查看,通过到现场查看损坏轴承以及负责人的讲述介绍,了解现场情况如下:

轴承型号:FCDP110160560

使用位置:支撑辊  

使用问题:滚动体破损 


一、轴承结构及性能

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FCDP型圆柱滚子轴承作为典型的轧机辊系轴承,在给定的安装空间内,相较于其他类型轴承可提供***大的径向承载能力,且具有较低的摩擦系数。轴承由两个外圈、四列滚子组件、两个内圈组成。外圈间隙配合安装在轴承座内,内圈过盈配合安装在辊径处,主要承载轧制时的全部径向载荷,应用在冶金压延机的支撑辊辊系,由于不能承受轴向载荷,不能单独使用,需要配套定位轴承使用,轴承制造精度高,且要求安装精度高如:

1、不具备调心性能,对倾斜及交叉较敏感;

2、要求箱体精度较高,尤其是箱孔锥度,如锥度超差,将直接影响受力分布;

3、要求内圈与轴具有高度同心以及两端直径差要求严格,一般不大于0.02mm;


二、通过客户反馈以及拆解检查发现轴承主要损坏特征如下:

1、中间两列滚动体破损对应保持架断裂;

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2、外圈 A 和外圈 B 外径载荷区包覆角痕迹大小存在明显差异;

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外圈B的外径载荷区包覆角痕迹约160° , 而外圈A的外径载荷区包覆角痕迹约90°。

3、外圈A对应的第1列内滚道和外圈B对应的第4列内滚道负荷区包覆角同样存在明显差异;

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外圈A第1列内滚道载荷区包覆角痕迹约75°  外圈B第4列载荷区包覆角痕迹约180°。

4、中间列滚动体端面摩擦严重,存在肉眼可见裂纹以及烧伤,个别滚动体碎裂;

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5、外圈挡边端面整个圆周磨损严重;

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6、中隔圈两端面磨损严重,外径存在圆周方向摩擦痕迹,一处发生开裂;

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中隔圈外径圆周方向存在明显摩擦痕迹,两端面和滚动体端面接触点摩擦严重,整个圆周存在摩擦裂纹以及局部掉块。


三、原因分析

从上述图片上看以及结合使用周期、轴承受力特点及各个零件的磨损状态,分析如 下:

①内外圈的载荷区包覆角问题,外圈B的外径载荷区包覆角痕迹约160°, 而外圈A的外径载荷区包覆角痕迹约90°;外圈A第1列内滚道载荷区包覆角痕迹约75°,外圈B第4列载荷区包覆角痕迹约180°包覆角的大小直接反映了轴承运转时的受力状况以及工作游隙状态,而从目前轴承的包覆角大小可以直接判断出轴承在运行状态时存在严重的游隙偏差。即第1列工作游隙远远大于第4列工作游隙,受力状态是第4列远大于第1列,这就造成了轴承的严重偏载问题,偏载导致轴承的承载能力直线下降同时也导致滚动体运行轨迹偏斜,产生端面摩擦以及轴向载荷等问题。

②滚动体端面磨损、开裂以及对应外圈挡边磨损掉块和对应保持架破损问题,保持架在轴承中的作用主要是等分滚动体,使滚动体均匀分布在轴承内圈和外圈的圆周上排列,来保障轴承的均匀承载,运转时是被动运行,主要是轧辊旋转时带动内圈,内圈推动滚动体运行,滚动体带动保持架运转,损坏往往因为剪切应力导致,当滚动体产生偏斜运行时相对保持架形成力矩载荷,从而导致其损坏问题,而偏载受力以及滚动体端面和挡边端面发生严重磨损,势必会导致滚动体的偏斜运行。

③隔圈磨损问题,中隔圈外径圆周方向存在明显摩擦痕迹,两端面和滚动体端面接触点摩擦严重,整个圆周存在摩擦裂纹以及局部掉块。隔圈在轴承结构里其外径小于轴承外径,不承受径向载荷,主要隔挡滚动体端面,引导其运行轨迹同时保障润滑油通过其外径均匀分布的油孔,安装后端面与轴承外圈端面处于紧密接触状态,而本次损坏隔圈, 外径存在圆周方向的摩擦痕迹,说明存在蠕动现象或与外圈贴合出现问题,另外隔圈开裂也说明端面磨损严重且承受滚动体偏斜运行时的轴向分力。


四、对应杜绝措施

1、安装前测量轴承内圈外径,确保四列内圈外径在图纸要求范围内;

2、安装前测量轴承座孔径确保孔径在图纸要求范围内;

3、轴承严格执行图纸要尺寸,确保游隙、尺寸、等符合图纸要求;

4、首次安装联合用户共同完成;

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