影响宽厚板精轧机止瓦磨损的因素分析.docxVIP

中央广播电视大学机械制造及其自动化专业本科生毕业论文影响宽厚板精轧机止推瓦磨损的因素分析教 学 点 平顶山电大舞钢分校 专 业　机械制造及其自动化专业 班 级　12春 机械设计本科 学 号　1241001207884　　　学 生 姓 名　窦 明　　　　　　　指 导 教 师　孟怀军 2013年12月 1日摘 要：精轧机的止推轴瓦是影响轧钢是否能够连续生产的重要部件之一，本文结合实际检修的成功经验，首先根据止推瓦的结构及油膜形成机制，分析了止推瓦磨损原因，并总结了实际工作中对整个止推瓦接触面研磨处理的技术措施，通过调整止推间隙，使轴瓦温升正常，运行平稳。关键词： 精轧机；止推轴瓦；轴瓦磨损0 前言精轧机在运行过程中发生下辊大连杆断裂，检修处理后，轧钢时出现止推瓦温升异常，轴游超标的现象，打开轴承后发现负荷端止推瓦磨损严重。经过处理后恢复正常。本文结合止推瓦结构特点及检修情况对此次止推瓦磨损原因进行分析，并对整个过程处理过程进行总结。1 止推瓦结构特点及油膜形成机制介绍精轧机止推瓦设计在同一径向轴承两侧——下辊在2#轴瓦两侧，上辊在4#轴瓦两侧。材料采用铸锡青铜ZCuSn10P1，厚度为30mm，最大事故承载4500KN，设计轴向窜动在±0.25mm之内。止推轴承使用的是斜-平面固定轴瓦止推轴承，整个瓦面被16个径向油槽均匀分割成16个扇形瓦，为减少润滑油的径向泄露，径向供油槽没有开到头，距边缘剩10mm。每个扇形瓦的工作面由平面和斜面两部分组成（见图一），斜面与轴端面自供油槽向两边形成收敛楔型间隙，确保在电机正反转时整个瓦面均能形成油楔，产生动压力，承载轴向冲击。图一：止推瓦结构示意图2 止推瓦磨损原因分析拆解2#止推瓦检查发现负荷端轴瓦表面磨损严重，斜面被磨平，整个瓦面沿圆周方向有多道划痕，同时径向裂纹明显，并存在高温碳化点。磨损状况如图二所示。检查与其对应轴端面发现端面沿圆周方向存在划痕（如图三）。结合现场测量数据及检修情况，分析原因如下：图二：南侧止推瓦磨损状况 图三：南侧轴端磨损状况2.1 过负荷冲击大连杆断裂时形成负荷冲击超过止推轴承的最大事故承载，使轴端与止推瓦面形成挤压，拉毛电机轴端与止推瓦接触面，对整个接触面造成损伤。在轧钢过程中，止推瓦属带“伤”运行，性能指标受到影响。负荷冲击前后精轧机运行监测数据见表一。表一：大连杆断裂前后精轧机运行监测数据断裂前断裂后轴游（mm）2#止推瓦温度（°C）轴游（mm）2#止推瓦温度（°C）南北南北0.6530261.737250.7030281.939290.6533322.140290.6032301.837.529从表一可以看出，大连杆断裂前后，数据变化明显。大连杆断裂后轴游超标，2#止推瓦南侧（负荷端）轴瓦温度超过正常运行温度10度左右。2.2 电机传动系统存在轴向力更换大连杆后，因轴瓦温度异常，我们用百分表对轧钢过程每个状态电机轴游进行测量，测量数据如表二。从上表可以看出，整个轧钢过程电机均存在往北串动现象，尤其是反转爬行及轧钢时，串动量超过止推间隙，说明此时止推瓦与轴端存在硬性摩擦现象。另外在检修过程中测量发现：带轧辊空转电机，轴游达0.5mm。超过正常值0.20mm一倍以上，同时拆除负荷端止推瓦后出现电机正转时转轴向南缓慢移动，反转电机向北缓慢移动现象。移动最大距离达12mm。表二：轧钢过程电机轴向串动数据待机正转爬行反转爬行轧钢时09:5544.254.94.710:1044.34.654.714:0844.24.94.814:3044.354.94.715:0044.34.654.915:1544.34.054.852.3 瓦面与轴端接触面不达标瓦面与轴端接触面是形成油膜的关键，从图二、图三可以看出，整个接触面划痕明显，平面度严重超差，使得润滑油泄漏量增大，影响油膜的形成。同时瓦面磨损造成止推瓦平面与斜面弧长比例变化，斜面变小，平面变大。也就是说止推瓦与轴端之间楔型间隙变小，接触面变大。根据斜-平面固定止推瓦接触面摩擦力矩计算公式：式中:：瓦面平面部分对应圆心角；Z：扇形瓦数；：润滑油的动力粘度；：轴颈回转角速度；：油膜厚度；：轴瓦外径；：轴瓦内径从上式可以看出摩擦力矩随的增大而增大。摩擦力矩的增大导致瓦温上升。另外止推瓦瓦面清晰的纵向裂纹说明止推瓦在运行过程中，轴向冲击已造成止推瓦受损，承载能力降低。2.4 止推间隙过大处理前测量止推间隙最大为2.45mm，是设计值0.5mm的近5倍。间隙变大，同等外界轴向冲击条件下，轴端与止推瓦接触时轴向速度增大。根据承载力计算公式：F = m V在m（质量）一定情况下，速度越大，整个止推瓦承载的负载冲击就越大。以上各因素关