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滚动轴承应用工程师技术培训 滚动轴承典型失效案例分析 * 2）1#回转支承失效案例 安装部位 回转支承 钢包台车 连 铸 机 (2)连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 2）1#回转支承失效案例 炼钢连铸钢包台车回转支承使用直径5420mm的特大三排圆柱滚子轴承，经使用14年（外商规定使用寿命为10年）后进行安全解体失效分析。 载荷(805吨)：空钢包重：140吨（两个）、钢水重：300吨 轴承上部的回转臂、减速机、千斤顶、马达等总重：365吨 载荷时的运行状态：轴承所支撑的钢包台车在360°运行过程中有受钢包、浇钢等工序，在整个运行过程中轴承处于倾复力矩的作用下的间隙转动运动。 钢包回转支承轴承的承载特点； 1) 内、外套圈的主推力滚道（3、8）主要承受径向载荷； 2) 内、外套圈的主推力滚道（3、8）及反推力滚道（1、4）主要承受颠覆力矩； 3) 内、外套圈的径向滚道 (2、6)主要承受轴向载荷及轴向定位作用； 4) 内、外套圈的挡边（5、7）主要导向滚动体“3”的运行； (2)连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例－工况 2）1#回转支承失效案例 轴承基本结构 上半内圈挡边5 内圈径向滚道2 下半内圈挡边6 内圈主推力滚道3 1 2 3 上半内圈 下半内圈 外圈 外圈主推力滚道8 外圈径向滚道6 外圈反推力滚道4 内圈反推力滚道1 1、2－推力滚子，3－径向滚子 内圈 (2)连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例－工况 2）1#回转支承失效案例 A A A A A C B D B B B C C C D D D B C D 1 Ⅱ 1 1 1 2 1 2 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 Ⅲ Ⅴ Ⅳ Ⅰ 轴承的载荷分布周期如下 ； 1)??内圈A侧无包、C侧满包，用时1分钟，此时开始浇注 2) 内圈A侧无包、C侧浇注至包内钢水余100吨(已浇200吨)，用时28分钟 3) 内圈A侧上满包、B侧钢水从100吨浇注完毕，用时10分钟（开始旋转180°） 4) 内圈 C侧空包、A侧满包，用时1分钟 根据过钢量计算出每天钢包的转数约为10.5转。 图中A、B、C、D是轴承外圈的标位号，轴承外圈处于转动状态。 图中1、2、3、4是轴承内圈的标位号，轴承内圈处于转动状态。 钢 包 回 转 支 承 的 载 荷 分 析 工况条件 （2）连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 2）1#回转支承失效案例 失效现象 回转支承轴承的解体局部外貌〔图1〕 解体时从润滑油脂中发现的部分磨损磨粒〔图2〕； 外圈主推力3滚道疲劳剥离〔图3、4、5〕； 内圈主推力8滚道疲劳剥离〔图6、7、8〕； 滚动体工作表面的形貌〔图9〕； 反推力滚道工作表面的形貌〔图10〕； 图1 轴承解体局部外貌 图2 解体时发现的磨损磨粒 （2）连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 外圈主推力3滚道悬臂樑A、C加载区180°对称圆周长0.5m的疲劳剥离区域 外圈主推力3滚道悬臂樑加载区A、C的油沟处的材料大片剥离 （6.2mm×4.2mm） 外圈主推力滚道3悬臂樑加载区A、C有一长约1m有一定深度的磨痕，距滚道边缘约3.2cm沿滚道方向分布。 2）1#回转支承失效案例 图3 外圈主推力滚道的疲劳剥离 图4 外圈主推力滚道的疲劳剥离放大 图5 外圈主推力滚道的磨痕 外圈主推力滚道损伤 （2）连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 2）1#回转支承失效案例 内 圈主推力滚道损伤 内圈主推力滚道8的热处理软带处有较严重的疲劳剥落，剥落区沿圆周方向长约1m，剥落起源于滚道外侧边缘处 图6 外圈主推力滚道的疲劳剥离 内圈主推力滚道8软带处滚道上除疲劳剥离点以外，还有有许多条状无明显深度的黑褐色斑迹，斑迹位置与滚子对应。 图7 外圈主推力滚道的条状斑痕 无其他经着色探伤。内圈主推力滚道8的热处理软带的严重的疲劳剥落的边缘微小裂纹。 图8 外圈主推力滚道的疲劳剥离处的探伤 （2）连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 2）1#回转支承失效案例 滚动体表面形貌 主推力滚道滚子2工作表面无明显的疲劳剥离，仅有黑褐色斑迹和轻微的剥离 反推力滚道表面形貌 图8 滚动体工作表面形貌 内外圈反推力滚道1、4工作表面无明显的疲劳剥离，仅有压痕和轻微的剥离，无裂纹 图9 反推力滚道工作表面形貌 拉伤 轻微剥离无裂纹 油沟边缘的剥离 轻载荷区滚道表面完好 (2)连铸钢包1＃台车大型回转支承失效案例 2）1#回转支承失效案例 根据对NO1#钢包回转支承的解体分析，认为大型回转支承在重载荷低速状态下的主要失效形式是磨损，因此考虑对大型回转支承在运行状态下实施磨损油样检测和磨损量的检测。 磨 损 油 样 的 检 测 使用仪器： SPECTROIL M型光谱仪、 RPD旋转式铁谱仪、