摘　要：通过对万能轧机用轧辊轴承工作原理及使用工况的介绍，提出了定期和日常维护的方法与要求。重点针对几种典型的轴承失效形式进行了分析，提出了预防措施。
　　关键词：万能轧机；轧辊轴承；维护；失效分析
　　1　前言
　　包钢轨梁厂于2003年开始了万能轧机的改造，于2006年开始正式生产，2009年万能轧机生产线产量增加至85万吨。随着产能的不断提升，轧辊轴承的使用与维护问题日渐突出。轧辊轴承的质量和使用寿命直接关系着对轧机的生产效率、产品质量及生产成本。
　　2　轧辊轴承的工作原理及工况介绍
　　2.1 轧辊轴承的工作原理
　　包钢轨梁厂万能轧机共三架，即开坯机、万能精轧机和轧边机。轧辊轴承使用及布置形式见图1、图2及图3。四列圆柱滚子轴承具有较小的径向尺寸、良好的抗冲击性能，能够承受较大的轧制力。轧辊非驱动侧装有一套双列圆锥止推轴承，承受轴向力。万能精轧机上辊主动端设有一套单列圆柱滚子外置轴承，用来承受弯辊力。立辊轴承为双列圆锥滚子轴承背靠背安装。 　　2.2 轧辊轴承的工况介绍
　　万能轧机轧辊轴承承受交变载荷，开坯机Z大轧制力为8000KN，轴向轧制力为2500KN，万能精轧机Z大轧制力为5000KN，轴向轧制力为3000KN，轧边机Z大轧制力为2500KN。轴承外环境温度40℃左右，万能粗轧机润滑方式为脂润滑，万能精轧机为油气润滑。轴承外部有一套严格的密封系统。
　　3　轧辊轴承的使用及维护
　　3.1 轴承使用前注意事项
　　在安装前不要打开包装。保持环境清洁，防止轴承受到污染。装卸时小心轻放，避免剧烈碰撞、震动。轴承不能层积堆放，要水平放置。Z好保存在室温20℃左右、相对湿度60％以下的无腐蚀性物质的场所，不要直接置于地面。长期保存超过防锈期（12个月），需要进行重新清洗、涂防锈油和包装。使用油气润滑时，将防锈油完全除去，特别是保持架、外圈隔圈的有孔、内圈挡边都应细心清洗。润滑脂与防锈油混合可能会出现变色的情况，但不会影响轴承的性能。
　　3.2　轴承使用后注意事项
　　轴承长时间使用，滚道面、转动面会发生疲劳现象，不可避免达到使用寿命。为延迟疲劳，或防止运转中的事故，就应适当检查，保养。由于运转中的轴承出现异常时，声音、温度和震动也会变得异常，正常时应认真确认这些状态，运转中再三进行检查。这决定了一定时期内，必须确认检查制度化。
　　3.2.1 日常检查
　　轴承座下线以后，应重新加入润滑脂。此时，应确认新给的润滑脂可从出口出来为止。这样可以防止生锈。用油气润滑时，轴承内部的润滑油会从排水孔排出，然后新的润滑油要注入到Z下部的滚子中央位置程度左右，作为初始润滑油。
　　检查添加润滑脂时排出的使用润滑脂，油气润滑与润滑脂同样，如果发现有里面有铁粉等异物时，必须分解检查。同时确认润滑脂（或润滑油）中由于水浸入的乳化状态，水多时对密封圈进行分解检查，确保密封圈的唇部、补充环以及推力环的密封圈滑动面没有异物及擦伤，异常情况下更换密封圈或进行修整。
　　3.2.2 定期检查
　　无论是否有异常发生，轴承都应该定期从轴承座中取出进行分解检查，对轴承零部件进行清洗、检查、修整和调换负荷位置。此检查周期根据轧机的运行状况的不同而不同，从使用时间起在线运行约一年间至少每三个月应该进行一次。
　　从辊颈上拆卸轴承座前，除去轴承座上面的污垢等异物，用专用工具按正确的顺序拆卸轴承。确认好当前使用的负荷位置后进行清洗，对清洗完的轴承零部件进行检查、修整后，按检查编号组装，并改变负荷位置。装配时同一记号相吻合，每次定期检查按照①→③→②→④（参见图4）的顺序改变负荷位置进行装入。 　　4　轴承失效分析 　　4.1 轴承失效原因
　　无论怎样轴承都会失效，但是润滑与密封对轴承寿命的影响非常重要，轴承失效的原因大约有60％是由于润滑不当、密封条件不好而引起的，所以有效润滑与密封是延长轴承使用寿命的关键所在。
　　4.2 轴承的几种典型失效分析
　　4.2.1 正常（典型）疲劳破坏
　　现象：滚道与滚动体表面断裂并有材料剥落；设备震动明显增大。
　　原因：服务寿命超出计算疲劳寿命。
　　措施：更换轴承；考虑安装具有更高承载能力的轴承。
　　4.2.2 腐蚀性介质引起的腐蚀痕迹
　　现象：红/褐色变色和或/滚动体、滚道和保持架上带有渣状物；振动增大，磨损加剧；游隙增大或预载减小。
　　原因：轴承使用在带有侵蚀性介质的环境中；密封磨损或润滑不当。
　　措施：周围环境中不要存放腐蚀性物质；使用带密封的轴承；提高外部密封系统的有效性；使用耐潮的润滑剂。
　　4.2.3 外来颗粒污染
　　现象：（外来颗粒引起的污染往往在轴承外套的承载区产生剥落或凹痕）软质颗粒引起的凹痕交浅并有交平的边缘突起或剥落；硬质颗粒引起的凹痕深并有高的边缘突起；脆性颗粒在轴承运转中被碾碎引起具有交高边缘的突起出现大量的凹痕；滚动方向上形成V形点蚀底部为Z初凹痕。
　　原因：装配时带入外环境颗粒；在密封磨损使用过程中进入各类颗粒；润滑油被污染在没有经过过滤直接加入。
　　措施：保持工作场所、手和工具清洁；工作场所远离磨削加工；安装前才能打开轴承包装；改善/更换密封系统。
　　4.2.4 过热损伤
　　现象：轴承套圈、滚动体与保持架褪色变篮；轴承套圈与滚动体发生塑性变形；轴承有可能卡死。
　　原因：（一般不能再深入确定具体原因）游隙过小（尤其对于高速场合）；润滑不良（粘度不当，污染）；润滑剂过多或过少；保持架断裂引起的后续损伤。
　　措施：加大轴承游隙；提供润滑剂质量（粘度，清洁度）；避免过润滑或润滑剂贫乏；在有外部热源时，确保缓慢、均匀加热。
　　4.2.5 打滑
　　现象：表面发生蠕变；产生麻点。
　　原因：低承载区内，滚动体在滚道上打滑并在进入承载区时加速；急剧变速。
　　措施：使用承载能力较低的轴承；预载轴承（例如使用弹簧预载）；减小轴承游隙；保证足够大的载荷（试运转）；改善润滑剂。
　　4.2.6 润滑不良
　　现象：低承载区滚道暗灰；高承载区压力抛光。
　　原因：润滑剂供应不充足；运转温度过高（在工作温度下润滑剂的粘度过低）；润滑剂中有水分污染。
　　措施：提高润滑剂供应；使用更高粘度的润滑剂；冷却润滑剂并/或轴承位置；使用较软的油脂；提高密封系统的防水性能。
　　4.2.7 挡边接触区域发生咬粘
　　现象：局部或大面积焊接，轴承套圈挡边与滚子端面带有深的划痕；咬粘区域内的润滑剂焦化。
　　原因：重载和/或高速下润滑不充分；对圆锥滚子轴承过度预载；热膨胀引起预载；磨损引起滚子歪斜；圆柱滚子轴承上过大的轴向力。
　　措施：恰当调整轴承；改善润滑（提高润滑剂粘度，EP添加剂，润滑剂量）。
　　4.2.8 划痕
　　现象：圆柱滚子和圆锥滚子轴承的滚道在轴向上带有边缘隆起的划痕；通常多道划痕按滚子间距分布。
　　原因：安装后，轴承的内、外套圈没有同轴。
　　措施：使用合适的安装工具；避免偏中；如果可能，安装时，旋转轴承。
　　4.2.9 摩擦腐蚀
　　现象：配合面上带有黑褐色斑点以及残留物；安装面磨损；运转噪声可能加剧；旋转部件可能发生断裂。
　　原因：配合过松时，配合件间产生微观相对运动；轴或轴承座挠曲；轴和/或轴承座孔的形状偏差过大。
　　措施：遵守轴承出厂时的配合公差；轴承配后面上涂敷合适的润滑剂。
　　4.2.10 轴承套圈轴向断裂
　　现象：套圈轴向断裂；断裂边圆滑表示断裂在轴承运转过程中发生；断裂边尖锐表示断裂在轴承拆卸过程中发生。
　　原因：内圈在轴上旋转；润滑不当；与轴配合过紧或不匀整；轴承套圈与其他部件；存在外部热应力。
　　措施：提高润滑质量；选择更适合的配合；使用套圈为渗炭钢材质的轴承；避免与周围部件对磨。
　　5　结束语
　　轧辊辊颈使用的滚动轴承比普通轴承相比，具有体积庞大、结构精密、制造成本高、制造周期长、专用性强、使用维护技术要求高、受故障或失效原因复杂等特点，因此，在轧制生产过程中，必须做到勤检查、精维护、会分析，提高轴承使用寿命，节约生产成本。