轴与轴套的间隙配合

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1、目录摘要 2一、概述 3二、原因分析 4三、制定处理措施 6四、后期效果 9五、参考文献 10摘要本文介绍了龙钢 6#连铸机二冷室支撑辊在投产后出现铸坯表面划痕、铸 坯脱方、送引锭杆时引锭杆跑偏和引锭杆进结晶器时偏外弧等情况。通过对 生产过程中的观察和停机后在二冷室内送引锭和收引锭，以及在开浇时二冷 室引锭杆、铸坯和支撑辊的传动情况，分析得出，造成这一系列问题的原因 是由于二冷室支撑辊轴承抱死后导致的。针对问题，我们制定了一系列的相应的解决措施，通过将其轴承传动改 为轴与轴套的间隙配合传动、加厚辊身的厚度已经从设备的日常维护工作方 面进行改进，解决了这一系列问题，取得了良好的效果。关键词：轴套

2、 二冷室 轴承 传动 支撑辊 铸坯轴与轴套的间隙配合在龙钢 6#连铸机二冷室支撑辊上的应用一、概述连铸二冷室二次冷却装置是将雾化的水直接喷射到高温铸坯的表面，加 速其热量的传递，使铸坯迅速凝固。连铸二冷室是连铸机生产过程中非常关 键的一个部位，当铸坯出结晶器时，铸坯凝固坯壳厚度仅为815mm,铸坯的 中心仍为液态钢水，为使铸坯快速冷却凝固及实现顺利拉坯，在结晶器之后 还设置了二次冷却装置，二次冷却装置设备主要有喷淋管集、侧导向辊装配 支撑辊装配。支撑辊的作用主要是在拉钢生产过程中对铸坯起支撑、导向作 用，再就是在开浇过程中对引锭杆满足其弧度要求，起导向、支撑作用。龙钢6#连铸机于2010年12

3、月底投产后，仅仅3个月，出现铸坯表面划 痕、铸坯脱方、送引锭杆时引锭杆跑偏和送引锭进结晶器时偏外弧等情况， 严重影响了铸坯的生产工艺指标。经现场勘查与分析，导致铸坯表面划痕、 铸坯脱方、送引锭杆时引锭杆跑偏或偏外弧的原因是由于二冷室支撑辊轴承 抱死，由于辊子处在高温生产环境中，辊子抱死后，辊面与与铸坯摩擦，使 得辊面磨损严重，进而对铸坯质量产生影响。所以，只要解决二冷室支撑辊频繁抱死的问题，就可以解决因其产生的 铸坯表面划痕、铸坯脱方、送引锭杆时引锭杆跑偏和送引锭进结晶器时偏外 弧等情况。图 1 为原二冷室支撑辊。2S.:CO23.6r1213飞538违图1：原二冷室支撑辊二、原因分析经过在现

4、场生产过程中的实际观察和利用停机检修时间，在二冷室仔细 的观察分析，导致二冷室支撑辊频繁抱死的主要原因有以下几个方面：1）支撑辊轴承座冷却水路易堵塞，特别是轴承座进水口易堵塞，（见图2 导致轴承冷却不良，轴承损坏抱死。由于龙钢 6#连铸机支撑辊的冷却水采用 的是公司废水处理站处理的I类废水，水指标中的杂质及悬浮物超标，加之 在二冷室的高温水汽环境中，水路易结垢，造成冷却水路堵塞，导致轴承冷 却不良而损坏。表1 为 6#连铸机设备冷却水的目前指标。图 2 原二冷室支撑辊轴承座冷却水路从表1 中可以看出，目前6#连铸机的设备冷却水中的杂质、悬浮物指标超标严重，这也是目前二冷室支撑辊冷却水路易结垢堵

5、塞的主要原因。项目现指标原水硬度12毫克当量/升PH值79总碱度6.5毫克当量/升氯根8001200毫克/升杂质、悬浮物6080毫克/升要求指标对比小于18毫克当量/升达标小于9达标小于10毫克当量/升达标小于1500毫克/升达标小于35毫克/升超标表 1 龙钢 6#连铸机设备冷却水的目前指标2）在二冷室高温水汽环境中对轴承的传动效果影响较大。一般情况下，轴承在使用中要求保持轴承及其周围的清洁；注意轴承的防锈，避免在潮湿 的场所使用。但在二冷室中，其环境属于高温水汽及水汽腐蚀环境，且在生 产中钢坯表面会脱落氧化铁钢渣，这些东西一旦进入到轴承座中，会对轴承 的使用及寿命产生影响。3）油气润滑在二

6、冷室高温水汽环境中对轴承的润滑效果不佳。油气润滑 作为一种新型的润滑技术，它与传统的单相流体润滑技术相比具有无可比拟 的优越性。由于它能解决传统的单相流体润滑技术无法解决的难题，并有非 常明显的使用效果，大大延长了摩擦副的使用寿命，因此正在得到越来越广 泛的应用。但在龙钢 6# 连铸机二冷室中，由于其环境的特殊性，加之水质的 影响，对油气润滑的管路影响较大，造成维护工作的不便。长时间的运行后， 对油气润滑管路维护不到位，导致油路不畅，进而造成轴承的润滑效果不良， 轴承损坏。三、制定处理措施根据分析得出的二冷室支撑辊频繁抱死的原因，我们主要解决轴承传动 在二冷室高温水汽环境中使用频繁抱死的情况。

7、为此，我们制定以下解决措 施：1）将原二冷室支撑辊轴承座轴承传动改为辊神与轴之间的轴套与轴的 间隙配合。如图3从维护成本上考虑，原二冷室支撑辊在轴承出现抱死或辊面磨损严重后 整个辊子都将报废，属于一次性消耗。但现二冷室支撑辊采用轴套与轴的间 隙配合后，只要在轴套磨损到一定程度时，将其换下，离线进行维修，更换 轴套后即可继续上线使用，后期的维护成本相对较小。现龙钢6#连铸机二冷室支撑辊其轴套与辊子支撑环采用基孔制H8/m7过a)b)图3原6#连铸机二冷室轴承传动支撑辊(a)与现轴套与轴间隙配合传动支撑辊(b)盈配合，轴与轴套采用间隙配合，在满足传动效果的同时考虑二冷室高温水 汽环境和水质对其配合

8、的影响，所以轴与轴套的间隙配合采用60与60 +1+0.5的间隙配合。见图4图 4 现支撑辊的轴套与辊子支撑环和轴的配合关系考虑龙钢 6#连铸机二冷室的高温水汽环境，以及受目前水质中的杂质和悬浮物超标对支撑辊传动的影响，所以，考虑了支撑辊传动部位的材质选择， 轴套选用 HS 合金；轴选用 2Cr13 马氏体不锈钢，该钢机械加工性能较好，淬 火状态下硬度高，经热处理后具有优良的耐腐蚀性能，较好的强韧性,适宜制 造承受高负荷并在腐蚀介质中工作的机件，在龙钢6#连铸机二冷室的环境中较为适用。图 5 为 2Cr13 马氏体不锈钢的机械及物理性能。牌号机勰物理騷Jech：iiiicai piuperii

9、ies抗拉强度c b斥服强厦cSi5斷面收館率佻）冲主蔽性值ikv J/ cji.2）複度弑样掘耐2Crl34405=205=63/2 Emm硬気退火22迪;淬火回火沁2HB图5 2Crl3马氏体不锈钢的机械及物理性能。2）加厚辊身厚度，延长辊身的正常磨损周期，增加支撑辊使用寿命。原 二冷室支撑辊辊身最大厚度为15.5mm,最薄处厚度为11mm （见图6）；现二 冷室支撑辊辊身最大厚度为30mm,最薄处厚度为25.5mm （见图7）。辊身厚 度增加一倍有余,大大的延长了辊身的正常磨损周期。吕豈i图 6 原二冷室支撑辊辊身厚度图 7 现二冷室支撑辊辊身厚度3）去除油气润滑装置。在二冷室支撑辊在将

10、轴承传动改为轴与轴套的间 隙配合后，现支撑辊无传动轴承，所以不再需要油气润滑装置，减少日常维 护工作量。这里去除油气润滑装置并非是说油气润滑装置不实用，只不过在 生产实际中，我们是本着适合的就是最好的的原则。目前龙钢6#连铸机二冷 室支撑辊在实际生产中由于受二冷室特殊环境的影响及水质的影响，加之维 护人员缺乏油气润滑方面的相关维护技能知识，在油气润滑维护工作上做的 不到位，导致油气润滑在二冷室中工作不良。所以决定去除油气润滑装置， 使其结构趋于简单化，易于维护工作。4）加强维护人员对二冷室二次冷却装置的维护工作，特别是支撑辊的维 护工作。设备维护和保养要进行精细化的管理，勤检查、勤维护。对支撑

11、辊 要在轴套磨损到一定程度时及时换下，离线进行修复维护，对冷却水路要勤 检查、勤疏通，保证支撑辊的冷却效果。四、后期效果在经过采取了一系列的措施后，对其结构进行了改变，经过在线运行发 现，在二冷室高温水汽环境中，轴与轴套的间隙配合传动效果优于原轴承传 动效果，解决了铸坯表面划痕、铸坯脱方、送引锭杆时引锭杆跑偏和送引锭 进结晶器时偏外弧等情况，保证了铸坯的质量，达到了生产工艺指标的要求2009年04月2007年06月2011年01月2008年01月五、参考文献1. 连续铸钢500问 王维 化学工业出版社2. 互换性与技术测量廖念钊 中国计量出版社3. 简明机械零件设计手册吴宗泽 中国电力出版社4. 金属材料与热处理 李炜新 机械工业出版社