摘  要：针对泰钢950mm热轧机组轧机轴承频繁烧损，严重影响车间正常生产和成本控制的情况，对工作辊和支撑辊轴承 的受力情况进行分析跟踪，查明轧机轴承烧损原因。通过磨床磨削质量的控制，装配人员装配质量的控制，工作辊、支撑辊牌坊窗口的控制，轧线操作人员负荷分配的控制等控制措施，轧辊辊系运行质量持续稳定，生产成本不断降低，轴承消耗逐年下降，效果显著。 

关键词：轧机；轴承；烧损；磨削质量

1 前言

泰钢950mm热轧生产线由于现场设备运行环境的恶劣和设备精度功能的下降，造成烧轴承故障频繁发生，不但增加成本，而且中断正常的生产，影响正常的生产节奏，很大程度上影响了产量和质量的提高。根据泰钢950mm热轧生产线现有生产工艺和设备特征，围绕这一工程技术难题，提高轧机利用率，对轧机轴承烧损的各种原因进行分析排查，对工作辊和支撑辊轴承的受力情况进行分析跟踪，查明轧机轴承烧损原因，制定实施整改措施。

2 现状原因分析

2.1 支撑辊轴承烧损分析

泰钢集团950mm热轧生产线工作辊接轴旋转转动带动上、下支撑辊，支撑辊操作侧推力轴承（型号3510/480）主要承受轧制过程中产生的轴向力，支撑辊四列轴承（型号314441B），主要承受轧制过程中产生的径向力。从轴承损坏分析来看，支撑辊轴承烧损主要集中在下支撑辊轴承。其表现形式主要有：轴承损坏一般保持架变形断裂，外圈断裂，滚动体掉块，滚道麻点。造成支撑辊轴承烧损的原因主要有以下几个方面。

（1）支撑辊轴承座与轴承存在间隙，装配人员未进行测量检查，或者检查不到位，装配过程中轴承外圈存在损坏隐患未检查出来，上线后造成烧轴承。支撑辊轧辊轴承台磨损超出使用标准，未及时维修修复轴承台，造成轴承内套断裂导致轴承损坏烧轴承。支撑辊操作侧四列、推力轴承损坏，装配过程中轴承座未打开压盖检查，存在隐患，轴承上线后造成烧轴承。下支撑辊传动侧四列轴承损坏，内套损坏，轴承外圈磨损受力不均。

（2）轧制过程中支撑辊下两侧水平偏差变化大，承压垫、阶梯垫超出使用标准，更换不及时。支撑辊磨削精度达不到使用标准，下线经测量椭圆度0.15mm，内部控制标准0.05mm，磨削精度达不到使用标准。支撑内外挡环锁紧不到位，存在窜辊现象。

（3）支撑辊装配未执行原拆原装，固定机架使用，轴承、内套、轴承座等配合原因，造成支撑辊烧轴承。支撑辊装配过程中轴承座固定螺栓存在紧固不到位、缺失，锁紧螺母螺栓紧固不到位。支撑辊内套使用超出周期未更换，内套剥落掉块损坏。支撑辊轴承损坏，支撑辊轴承自身存在质量缺陷。

（4）支撑辊轴承座密封磨损、老化，更换不及时。轴承座进水，润滑油快速乳化，进一步降低了轴承的使用寿命，造成烧轴承。上、支撑辊牌坊衬板磨损超出使用标准未及时更换调整牌坊窗口，支撑辊牌坊窗口标准：操作侧1000mm（0.8～1.02mm），传动侧990mm（0.8～1.02mm），也是烧轴承的原因之一。

2.2 工作辊轴承烧损分析

泰钢950mm热轧生产线轧机为四辊轧机。轧钢过程中，由于轧制规格、钢种原因，受冲击力不均，工作辊F1-F3操作侧推力（型号32048X/DF），工作辊F4-F7操作侧推力（型号32040X/DF），工作 辊F1-F3四列轴承（型号527104）工作辊F4-F7四 列轴承（型号FC5068230M/HC）承受轧制过程中产生的轴向力和径向力。在正常轧制过程中，工作侧轴承座由挡板固定，对轧制过程中的轧辊受力进行分析可知，轧钢过程中工作辊轴承主要承受径向力。

（1）工作辊操作侧止动夹钳变形，螺栓紧固不到位，轴承座压盖螺栓松动，装配人员装配不标准， 轴承座压盖螺栓紧固不到位。对下线辊子在装配时未做好检查，超出使用周期的轴承游隙过大，在线损坏烧轴承。

（2）工作辊操作侧推力轴承损坏，轧机两侧不水平，阶梯垫两侧底板磨损超出使用标准。工作辊四列轴承外圈磨损严重，超出使用标准未下线停用。工作辊窜辊滑座焊接处开焊、螺栓松动存在间隙。支撑辊轴承座衬板在线磨损1mm，衬板更换不及时，造成辊面受力不均从而导致工作辊轴向窜动。

（3）下支撑操作侧、传动侧轴承台掉块，辊面受力不均导致工作辊轴向窜动。工作辊轴承座长期使用，内径存在磨损变形，达不到使用标准。

（4）磨床磨削精度差，轧辊磨削达不到内部控制指标，椭圆度、圆锥度0.05mm为工艺标准，上线后导致烧轴承。工作辊牌坊窗口达不到工艺标准，操作侧560mm（0.8～1.02mm），传动侧550mm（0.8 ～1.02mm），轧钢过程中，轧辊轴向窜动。精轧入口温度达不到开轧温度950℃，各机架轧制力增高，轧制低温钢。轧机轧制过程中，轧制力负荷分配不均，部分机架负荷过大。

3 烧轴承控制措施

（1）对轧辊的磨削质量进行重点抽查，保证工作辊椭圆度、圆锥度内部控制指标为≤0.02mm，支撑辊椭圆度、圆锥度内部控制指标为≤0.05mm，轧机的稳定性和板型质量明显提高，重点对轧辊装配过程从磨削质量、装配精度、上线时间和机架及下线检查进行全过程控制。装配人员专人对牌坊窗口进行测量，对超出图纸技术要求的及时加垫片进行调整，保证牌坊窗口精度控制在0.8～1.02mm，下支撑辊牌坊间隙每月利用定修全部测量1遍，并调整在标准范围之内，每月对工作辊和支撑辊轴承座衬板重新测量1遍，对达不到标准的轴承座更换衬板。新轴承上线使用1个月后每半月对轴承拆检1次，并对轴承使用情况制定跟踪记录，发现轴承外圈有麻点或有严重磨损的更换后再上线，按照装配标准进行原拆原装固定机架，新轴承、内套使用前确认厂家、型号，轴承、内套尺寸符合标准。通过运行分析，对轧机的牌坊窗口精度和轧辊的原拆原装进行重点管控，轧辊的运行质量逐月提高。

（2）针对轧辊轴承消耗居高不下的问题，开展“定拆装方式、定牌坊测量、定机架使用、定冷却方式、定磨削精度、定加油方式、定拆检周期、定更换周期”的八定工作方法。实施了轧辊上线前操作台与轧辊装配工的转序验收，轧辊装配质量了较大的提升。分析设备润滑的优缺点，为润滑工作提供参考和改进方向。轧辊运行质量稳定，轴承消耗持续降低。严格执行精轧支撑辊的换辊周期，加大精轧机牌坊管理力度，同时对下线的轴承应力充分释放，减少轴承的疲劳程度，延长使用寿命。精轧周期更换了支撑辊牌坊衬板，窗口精度控制在0.8～1.02mm，对工作辊窗口尺寸利用每天更换支撑辊时间进行调整，保证窗口精度在范围内；同时按照12个月周期对弯辊座进行更换，保证了弯辊功能的正常投用，弯辊座、滑板螺栓紧固，滑板磨损量≤0.4mm，工作辊滑板间隙对窗口中心线偏移≤0.1/1000mm，全长总偏移量≤0.15mm。弯辊座厚度：操作侧入口320（-0.1～-0.4）mm，操作侧出口310（-0.1～- 0.4）mm，传动侧入口325（-0.1～-0.4）mm，传动侧出口315（-0.1～-0.4）mm，滑板安装孔径为M16，深35mm。

（3）严格按照轧线统一的规定用油用脂。工作辊接轴定期拆检，定期更换，避免因动平衡不符合技术要求，抖动造成的窜辊烧轴承。装配轴承过程中盘动轴承无卡阻、轴承座内无异物，轴承滚道无麻点为标准，紧固工作辊轴承座衬板螺栓，测量尺寸符合要求。衬板涂油，擦拭辊面，安装锁紧装置，使轴承座与轧辊轴向窜动≤2mm。紧固到位，轴承外圈与轴承座内孔配合间隙≤0.03mm，内圈与轧辊为过盈配合0.02～0.05mm。工作辊轴承座衬板尺寸要求：传动侧550（-0.4～-0.58）mm；操作侧560 （-0.4～-0.58）mm；冷却时间≥24h。支撑辊轴承座衬板尺寸要求：传动侧990（-0.3～-0.5）mm；操作侧 1000（-0.3～-0.5）mm。

（4）轧辊安装到机床检查轴承内套表面无麻点，无裂纹。通过百分表测量内套椭圆度，工作辊、支撑辊标准达到标准，方可装配上线。针对轧辊轴承台研磨的进行更换轧辊，做到了内套与辊径为过盈配合。同时内套安装前加热90～100℃，不超过 120℃，无过热现象，保证支撑辊上线使用稳定。对易损备件（止动夹钳、内外当环、端盖、衬板）严格按 照周期进行更换，确保备件螺栓紧固到位无松动现象，对下线后的轴承，上线前进行详细检查，发现隐患提前处理，严禁带隐患上线。对装配过程中隔 环、止动夹钳、外挡环、内挡环、密封不符合标准的进行更换。轴承座压盖螺栓齐全，保证装配精度。

（5）下支撑辊下部的均压板需同时进行更换，严禁两侧磨损不一致上线。对轧制过程中烧轴承每出现一次，进行详细分析，并制定出具体的防范措施，直至隐患消除。对精轧的阶梯垫块利用定修两侧同时修磨，保证两侧水平。每次上线前的轧辊磨削质量建立记录，做到可追溯。均压板磨损≤0.1 mm，阶梯垫块磨损≤1 mm，标高（810±5）mm，两侧阶梯垫块对中精度≤0.1 mm，水平错位允差≤0.2 mm。 

（6）针对轴承座进行分析，测量轴承内径尺寸，轴承座磨损超出使用标准，立即报废轴承座。对下线的工作辊轴承全面进行检查，对超出周期的轴承重点跟踪检查，发现隐患及时更换，杜绝存在隐患的轴承上线使用，保证轴承的在线使用要求。每半月1次打开轴承座压盖对四列轴承、推力轴承进行检查，压盖螺栓齐全。对损坏的密封每次装配时进行检查，不符合标准的及时更换。利用定修对工作辊滑座固定螺栓进行紧固，同时对其他机架检查进行视况紧固。支撑辊保证原拆原装的同时，达到支撑辊固定机架原上下使用，保证装配质量。同时继续坚持根据下线拆检存在隐患的轴承，对机架牌坊 窗口进行测量调整。对下线的支撑辊轴承座严格按照周期进行测量，对使用过程中超出使用标准的衬板及时进行更换，保证装配质量。

4 效果评价

（1）轧辊辊系运行质量持续稳定，生产成本不断降低。通过对装配标准的不断优化和完善，总结出了八定工作法，通过轧辊下线、拆检、冷却、磨削、 装配、上线形成了闭环管理，保证了轧辊运行质量的持续稳定，通过内部专项检查，不断地巩固的提 升，提高管理标准，不断改善现场环境。

（2）2021—2023年，轴承消耗呈下降趋势，通过磨床磨削质量的控制，装配人员装配质量的控制， 工作辊、支撑辊牌坊窗口的控制，轧线操作工负荷分配的控制，温度的控制，生产计划的编制，工艺的优化，提高板坯热装率，一系列措施，都有利于轴承消耗的降低。2023年与2021年对比，吨钢成本下降1.433元，年节约资金258.817万元。 

（3）支撑辊四列轴承2020年之前滚珠形式为穿销形式，由于轧制规格、钢种等原因，受力大后易出现滚珠破碎，现改为实心滚珠，由原未改型过钢量20万t产量，改型后达到40万t。1套轴承节约近 4万元左右，进一步降低了成本消耗。 

（4）通过跟踪分析，控制措施得当，已形成良性循环，轴承消耗逐年出现下降趋势.烧轴承故障的降低，提高了生产利用。按照工艺标准，每次烧轴承更换1套支撑辊为40 min，1套工作辊12 min。每生产1卷热轧带钢生产用时2 min，按照少烧1套支撑辊、工作辊累计时间52 min折算，能够多生产26卷带钢，为稳定的生产节奏奠定了基础。