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轧机立辊轴承烧毁的原因

作者: 浏览:5 发表时间:2025-08-25

现象:立辊下轴承座进入氧化铁皮和水、下部轴承有油而上部轴承无油锈蚀、轴承座外部有黑色流出物,针对轧机立辊轴承烧毁的原因可作如下详细分析:

核心根本原因:异物侵入与润滑失效导致轴承严重损伤
氧化铁皮与水的侵入(主要诱因):
密封失效: 这是***直接和***主要的原因。立辊处于恶劣环境中,大量氧化铁皮颗粒和高压冷却水直接冲刷轴承座端面密封。原有的密封(如唇形密封、迷宫密封、填料密封或其组合)出现老化、磨损、破损、失效,或者密封结构设计选型不合理(无法抵御如此大量细小坚硬颗粒和高压水的冲击),导致外界氧化铁皮和水持续侵入轴承座内部。
密封处间隙过大: 轴承座端盖安装面、或轴承座本体与辊颈配合面等处密封不严、磨损或间隙过大,成为氧化铁皮和水进入的通道。
润滑系统的严重失效(关键因素):
污染物对润滑脂的破坏: 侵入的氧化铁皮是硬质磨料,会混入润滑脂中,急剧增大轴承内部摩擦磨损,破坏油膜,形成磨料磨损。同时进入的水会: 稀释油脂: 降低润滑脂的黏度和承载能力。
破坏脂的结构: 导致润滑脂皂基分解、析出基础油。
腐蚀: 水与铁质部件接触,特别是和氧化铁皮结合,极易诱发锈蚀,正如您在上部轴承观察到的现象。
加速油脂氧化: 促进润滑脂的氧化变质。
轴承腔润滑不均(上部轴承缺油): 您观察到“下面轴承有油,上面轴承没有油并有锈蚀”,这表明: 补充润滑不足或分配不均: 润滑点可能位于下部,在重力的作用下,新补充的油脂难以有效到达并充满整个轴承腔,特别是上部轴承区域。或者整个润滑系统的供脂量/周期不合理。
污染物导致油路堵塞: 进入的氧化铁皮、水以及变质/硬化的油脂(黑色流出物)可能堵塞通往上部轴承的油路或内部油道。
密封失效导致油脂泄漏: 侵入污染物破坏密封效果的同时,也可能导致油脂在压力或重力作用下从失效的密封处泄漏(即外部黑色流出物来源之一)。
故障发展过程与烧毁的直接原因
初始阶段(污染进入与润滑恶化): 失效的密封允许氧化铁皮和水大量进入轴承腔。污染物快速污染并破坏下部轴承及腔内原状油脂。
关键阶段(上部轴承润滑缺失与锈蚀): 由于油脂分配不均、重力作用以及可能存在的油路堵塞/泄漏,侵入的污染物(特别是水)更容易集中在上部区域。上部轴承长期处于无有效新鲜油脂保护的状态(“没有油”),水持续存在导致严重锈蚀(“有锈蚀”)。此时,上部轴承基本在无润滑或极差润滑(含大量磨料和水的劣化油脂) 的状态下运行。
加速恶化阶段(异常摩擦与高温): 上部轴承的锈蚀导致滚道和滚动体表面产生麻坑、剥落,增大摩擦阻力。
无油/劣油状态导致滚动体和滚道间产生干摩擦或边界摩擦。
混入的氧化铁皮颗粒充当磨料,剧烈磨损轴承工作面。
下部轴承虽“有油”,但这油已被严重污染(含水和铁屑),润滑效能急剧下降,也处于加速磨损状态。
摩擦力矩急剧增大,产生大量热量。
烧毁阶段(过热、合金熔融): 在重载(轧制力)和高速旋转的工况下,异常的摩擦产生巨大热量。
润滑失效导致热量无法有效被带走。
轴承内部温度急剧升高,远超设计极限。
高温导致轴承钢材材料硬度下降(回火软化甚至相变),滚动体与滚道表面出现局部塑性变形。
极端高温引发轴承内部的局部合金熔融,产生烧结熔焊现象(烧蚀、粘连),轴承彻底卡死(抱死)。 这就是“烧毁”的本质过程。
表现(黑色流出物): 异常高温会同时导致轴承座内残留的油脂发生严重碳化分解,形成焦炭状或柏油状的黑色粘稠物,并从密封失效处或缝隙中被挤压出来(“轴承座外部有黑色流出物”)。这也是轴承已经严重过热甚至内部材料开始烧熔的明确标志。
总结原因链条
密封失效 --> 导致氧化铁皮和水持续侵入轴承腔。
侵入的氧化铁皮(磨料磨损)和水(腐蚀、稀释、破坏油脂) --> 导致润滑脂快速劣化。
结构设计/维护不当(如润滑点位置不佳、供脂策略不合理、油路堵塞) --> 导致轴承腔(特别是上部轴承)有效润滑缺失和污染物积聚。
上部轴承缺油、严重锈蚀 --> 在重载高速下,产生极端摩擦干磨擦和高温。
污染的下部轴承润滑恶化 --> 摩擦和热量持续增加。
异常高温 --> 导致油脂碳化(黑色流出物)、钢材软化变形、直至局部熔融烧毁(抱死)。
建议的解决方向
彻底检查和改造密封系统: 更换高性能密封: 选用专门为钢厂轧辊恶劣工况设计的多重防护密封(如:重型剖分式迷宫密封 + 高性能耐磨V型组合密封环 + 辅助气封或磁流体密封)。确保密封材质(耐热、耐磨、耐水)、结构和尺寸能有效阻挡高压水及细微氧化铁皮颗粒。
严格安装和维护: 确保密封安装到位,定期检查密封磨损情况并更换。
检查/修复密封安装面: 修复磨损的端盖、辊颈等配合面。

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