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[摘 要]轧机轴承做为轧机的轧制的主要部件，它的安全使用直接关系到生产的正常的运行。轧机轴承的安全运行对成本的控制，产量的提高起到至关重要。本文从轧机轴承振动与噪声的监测，温度测量，油液分析，以及日常维护注意事项，论述了轧机轴承的安全使用及注意的措施。
[关键词]振动 噪声 温度 油液
中图分类号：V544.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0084-01
1 前言
轧机轴承的故障诊断技术与医学诊断方法类似，主要从听、摸、看、闻、四个方面对轧机轴承进行诊断；主要通过振动与噪声监测，温度测量，油液分析，应力应变测量，无损检测技术（裂纹），查阅设备档案资料，六个方面进行了讲述。
2 轴承使用寿命和失效机理
根据赫兹理论，在滚动接触载荷作用下，组织发生变化并在表面下某一深度（即次表面）开始出现显微裂纹，显微裂纹的出现常常是由轴承钢中夹杂物引起。在白色侵蚀（蝴蝶形）的边缘观察到的显微裂纹通常向滚动接触表面扩展，进而产生小片状剥落（麻点），然后剥离。
滚动轴承材料疲劳机理：①材料表层下的非金属夹杂物边缘的应力集中产生裂纹，裂纹由材料的表层向材料的表面扩展，最终导致材料的剥离。②润滑脂中的颗粒悬浮在润滑脂中，随润滑油流动，太小的颗粒凝结和沉淀在滚动表面，破坏润滑油膜的连续性，太大的颗粒沉淀在底部，如沉淀在滚动表面，直接破坏表面形貌，大颗粒在滚动表面直接产生压痕，压痕处应力集中，裂纹由表面生成，向材料的表层扩展，并与材料的表层的薄弱处（偏析，非金属夹渣）相连。
3 轧机轴承安全使用注意事项
3.1 振动与噪声的监测：根据轴承转动是否存在噪音来判断，轴承在正常情况下，发出平稳的嗡嗡声，若出现尖的嗡嗡声，即表示润滑剂缺乏。这时对轴承补充润滑剂，补充润滑剂后，再次听察其声音有无变化，从而即可判断轴承是否真的贫油。若出现不规则的打击声，及表示污垢进入轴承或者轴承一受损伤，滚道产生剥落
3.2 温度测量：轴承过热的征兆时滚道，球和保持架变色，从金色变为蓝色。温度超过400F（240℃）使滚道和滚动体材料退火，硬度降低导致轴承承重降低和早期失效，严重时引起变形，另外温度升高会使润滑脂的黏度降低，润滑油膜减薄，减低和破坏润滑性能。当轴承温度达到90℃以上时，由于轴承圈的传导散热条件的差异，使内外圈之间的温度相差10-20℃，极易造成轴承游隙减小，严重时形成负游隙，更加大了轴承的发热，并造成轴承的烧损、变形、卡死。
2250热轧厂油膜轴承通过的循环润滑油带走了轴承发热的大量热量，所以我们目前油膜轴承的温度检测只能通过液压油的温度显示来判断，工作辊轴承现在主要依靠红外线测温枪进行测量，轧辊下机15分钟后，进行温度测量，尤其关注新装轴承，补油溢油干油颜色发黑的轴承重点跟踪。对温度超过70℃进行跟踪测量，如果温度继续上升将进行拆箱检查。每次清洗换面，报废轧辊的拆装都要仔细检查轴承内圈、外圈、滚珠的颜色变化以及润滑脂的颜色。
3.3 油液分析：如果把轴承比作一个生命体，那么可将润滑脂比作是他的血液。润滑脂的旋脂正确与否，润滑脂的填充是否合适，更换润滑脂的周期是否合适将直接影响到轴承的使用寿命。
润滑脂的失效机理：润滑脂在轴承的转动后即开始在轴承内部移动和进行再分配，其结果是处于轴承滚道工作表面的润滑脂因受剪切力的作用，润滑脂中的皂基纤维被细化，呈黏稠流体而起润滑作用，而处于滚道二边的润滑脂因未受剪切力作用，仅起防止滚道内被细化的润滑脂的流失和防止外界污染物的入侵的作用。当轴承停止转动时，作用在润滑脂上的剪切力消失，润滑脂内的皂基纤维开始重新组合成网络结构。如剪切力太大、剪切力作用太高（如频繁启动、急、减加速度等）都会是皂基纤维发生断裂，并无法重新组合，从而导致润滑脂的润滑功能明显下降。环境温度过高，也会导致和加速润滑脂的失效。
我厂轧辊轴承使用的润滑脂选用的为道达尔牌菲纳脂（CERAN HV），它的皂基为复合磺酸钙，黏度为422，工作温度为-25—180℃，由于复合磺酸钙基润滑脂具有较好的抗剪切和抗水性能，好的抗腐蚀保护和在高温低温下稳定的性能。此润滑脂为钢铁工业中在潮湿、多尘环境及高温重载条件下所使用。润滑脂添加不科学不仅造成润滑脂的浪费，而且还可能导致轴承散热不好，导致温度升高。润滑脂的添加不是添加越多越好，润滑脂的添加应该充满轴承内部空间的70%左右，每次新装轴承应该在圆锥辊子轴承的大端面跟部要收个涂抹润滑脂。润滑脂的补给周期应根据机架位置来确定，不应7个机架制定统一的标准，目前我厂精轧F1-F7机架所有轧辊都是在机使用三个周期下机补给，由于F5-F7機架转速较快，建议F5-F7把补给周期缩短到2个在机使用周期进行补给。
4 四列圆锥轴承维护方面的改进
4.1 密封的选用
我厂现在主要使用的密封材质为NBR（丁腈橡胶），有效密封唇口硬度：45-60HRC，粗糙度：Ra0.2-0.8um，由于NBR橡胶在密封材质中属于耐油性最好的橡胶。从目前使用状况此密封完全可以满足现场使用条件，且性能良好，耐磨性较好，降低了更换周期。今后我们需要在油封在安装时一定要注意与之接触的表面光滑，对一些毛刺，凸凹点使用油石打磨光滑。在轴承座套辊时，辊径处要均匀涂抹一层薄薄的润滑脂，以防划伤密封，同时密封唇口部位橡胶材料的硬度超过HS90邵氏硬度时，则密封件失效。。
4.2 影响轴承寿命的工况条件
主要有载荷、转速、润滑和冷却几个方面，对四列圆锥轴承，从轴承要求每列滚动体受载均匀考虑，对轧机牌坊及垫板的平面度、轴承箱的厚度差、轧辊与辊径的同轴度等均有严格要求。当主机的工况条件差，造成轴承载荷分布不均时，轴承的疲劳寿命大幅下降。轴承的偏载是轴承损坏的主要因素，因此日常点检要注意检查轴承座平衡缸垫块是否平滑，滑板磨损发现不平整要进行更换或打磨。防止平衡垫块不平造成轴承座受力不均，对轴承造成损坏。（图1）
4.3 轴承安装不良引起轴承损伤的后果是：如果轴承工作表面的损伤，主要是擦伤、划伤和压痕之类的机械损伤，其主要的后果是伤痕的部位应力集中，产生早期的材料疲劳剥离的疲劳源，最后导致轴承的损坏。如果是轴承本身安装大的不良（同心度、倾斜等），会直接影响轴承内部载荷的分配，导致轴承温升、发热、局部磨损严重和断裂等突发事故。（图2）
5 结语
作为热连轧中关键的设备，邯钢2250mm热连轧轧机轴承的安全使用对成本的控制，产量的提高起到至关重要，轧机的正常运行涉及到方方面面，有一个细节做的不合理都会影响到轴承的正常使用。
[关键词]振动 噪声 温度 油液
中图分类号：V544.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0084-01
1 前言
轧机轴承的故障诊断技术与医学诊断方法类似，主要从听、摸、看、闻、四个方面对轧机轴承进行诊断；主要通过振动与噪声监测，温度测量，油液分析，应力应变测量，无损检测技术（裂纹），查阅设备档案资料，六个方面进行了讲述。
2 轴承使用寿命和失效机理
根据赫兹理论，在滚动接触载荷作用下，组织发生变化并在表面下某一深度（即次表面）开始出现显微裂纹，显微裂纹的出现常常是由轴承钢中夹杂物引起。在白色侵蚀（蝴蝶形）的边缘观察到的显微裂纹通常向滚动接触表面扩展，进而产生小片状剥落（麻点），然后剥离。
滚动轴承材料疲劳机理：①材料表层下的非金属夹杂物边缘的应力集中产生裂纹，裂纹由材料的表层向材料的表面扩展，最终导致材料的剥离。②润滑脂中的颗粒悬浮在润滑脂中，随润滑油流动，太小的颗粒凝结和沉淀在滚动表面，破坏润滑油膜的连续性，太大的颗粒沉淀在底部，如沉淀在滚动表面，直接破坏表面形貌，大颗粒在滚动表面直接产生压痕，压痕处应力集中，裂纹由表面生成，向材料的表层扩展，并与材料的表层的薄弱处（偏析，非金属夹渣）相连。
3 轧机轴承安全使用注意事项
3.1 振动与噪声的监测：根据轴承转动是否存在噪音来判断，轴承在正常情况下，发出平稳的嗡嗡声，若出现尖的嗡嗡声，即表示润滑剂缺乏。这时对轴承补充润滑剂，补充润滑剂后，再次听察其声音有无变化，从而即可判断轴承是否真的贫油。若出现不规则的打击声，及表示污垢进入轴承或者轴承一受损伤，滚道产生剥落
3.2 温度测量：轴承过热的征兆时滚道，球和保持架变色，从金色变为蓝色。温度超过400F（240℃）使滚道和滚动体材料退火，硬度降低导致轴承承重降低和早期失效，严重时引起变形，另外温度升高会使润滑脂的黏度降低，润滑油膜减薄，减低和破坏润滑性能。当轴承温度达到90℃以上时，由于轴承圈的传导散热条件的差异，使内外圈之间的温度相差10-20℃，极易造成轴承游隙减小，严重时形成负游隙，更加大了轴承的发热，并造成轴承的烧损、变形、卡死。
2250热轧厂油膜轴承通过的循环润滑油带走了轴承发热的大量热量，所以我们目前油膜轴承的温度检测只能通过液压油的温度显示来判断，工作辊轴承现在主要依靠红外线测温枪进行测量，轧辊下机15分钟后，进行温度测量，尤其关注新装轴承，补油溢油干油颜色发黑的轴承重点跟踪。对温度超过70℃进行跟踪测量，如果温度继续上升将进行拆箱检查。每次清洗换面，报废轧辊的拆装都要仔细检查轴承内圈、外圈、滚珠的颜色变化以及润滑脂的颜色。
3.3 油液分析：如果把轴承比作一个生命体，那么可将润滑脂比作是他的血液。润滑脂的旋脂正确与否，润滑脂的填充是否合适，更换润滑脂的周期是否合适将直接影响到轴承的使用寿命。
润滑脂的失效机理：润滑脂在轴承的转动后即开始在轴承内部移动和进行再分配，其结果是处于轴承滚道工作表面的润滑脂因受剪切力的作用，润滑脂中的皂基纤维被细化，呈黏稠流体而起润滑作用，而处于滚道二边的润滑脂因未受剪切力作用，仅起防止滚道内被细化的润滑脂的流失和防止外界污染物的入侵的作用。当轴承停止转动时，作用在润滑脂上的剪切力消失，润滑脂内的皂基纤维开始重新组合成网络结构。如剪切力太大、剪切力作用太高（如频繁启动、急、减加速度等）都会是皂基纤维发生断裂，并无法重新组合，从而导致润滑脂的润滑功能明显下降。环境温度过高，也会导致和加速润滑脂的失效。
我厂轧辊轴承使用的润滑脂选用的为道达尔牌菲纳脂（CERAN HV），它的皂基为复合磺酸钙，黏度为422，工作温度为-25—180℃，由于复合磺酸钙基润滑脂具有较好的抗剪切和抗水性能，好的抗腐蚀保护和在高温低温下稳定的性能。此润滑脂为钢铁工业中在潮湿、多尘环境及高温重载条件下所使用。润滑脂添加不科学不仅造成润滑脂的浪费，而且还可能导致轴承散热不好，导致温度升高。润滑脂的添加不是添加越多越好，润滑脂的添加应该充满轴承内部空间的70%左右，每次新装轴承应该在圆锥辊子轴承的大端面跟部要收个涂抹润滑脂。润滑脂的补给周期应根据机架位置来确定，不应7个机架制定统一的标准，目前我厂精轧F1-F7机架所有轧辊都是在机使用三个周期下机补给，由于F5-F7機架转速较快，建议F5-F7把补给周期缩短到2个在机使用周期进行补给。
4 四列圆锥轴承维护方面的改进
4.1 密封的选用
我厂现在主要使用的密封材质为NBR（丁腈橡胶），有效密封唇口硬度：45-60HRC，粗糙度：Ra0.2-0.8um，由于NBR橡胶在密封材质中属于耐油性最好的橡胶。从目前使用状况此密封完全可以满足现场使用条件，且性能良好，耐磨性较好，降低了更换周期。今后我们需要在油封在安装时一定要注意与之接触的表面光滑，对一些毛刺，凸凹点使用油石打磨光滑。在轴承座套辊时，辊径处要均匀涂抹一层薄薄的润滑脂，以防划伤密封，同时密封唇口部位橡胶材料的硬度超过HS90邵氏硬度时，则密封件失效。。
4.2 影响轴承寿命的工况条件
主要有载荷、转速、润滑和冷却几个方面，对四列圆锥轴承，从轴承要求每列滚动体受载均匀考虑，对轧机牌坊及垫板的平面度、轴承箱的厚度差、轧辊与辊径的同轴度等均有严格要求。当主机的工况条件差，造成轴承载荷分布不均时，轴承的疲劳寿命大幅下降。轴承的偏载是轴承损坏的主要因素，因此日常点检要注意检查轴承座平衡缸垫块是否平滑，滑板磨损发现不平整要进行更换或打磨。防止平衡垫块不平造成轴承座受力不均，对轴承造成损坏。（图1）
4.3 轴承安装不良引起轴承损伤的后果是：如果轴承工作表面的损伤，主要是擦伤、划伤和压痕之类的机械损伤，其主要的后果是伤痕的部位应力集中，产生早期的材料疲劳剥离的疲劳源，最后导致轴承的损坏。如果是轴承本身安装大的不良（同心度、倾斜等），会直接影响轴承内部载荷的分配，导致轴承温升、发热、局部磨损严重和断裂等突发事故。（图2）
5 结语
作为热连轧中关键的设备，邯钢2250mm热连轧轧机轴承的安全使用对成本的控制，产量的提高起到至关重要，轧机的正常运行涉及到方方面面，有一个细节做的不合理都会影响到轴承的正常使用。