摘要：零段辊系在线使用一段时间后，经常会出现不同程度的卡阻或抱死现象，严重影响拉坯质量，本文通过对穿着轴式零段辊系的结构分析，找出了辊系产生抱死的原因，并制定一系列行之有效的措施，成功解决了此类问题。
一、原因分析
以弯曲段φ150辊为例，轴承部位局部放大图如下：
装配图中显示，辊套左右侧装配后间隙各1mm，即辊套轴向窜动量为2mm。但实际辊组窜量可达4-5mm，影响因素有以下几方面：
1、因为是修复辊，辊筒堆焊后普遍存在缩短、弯曲现象，中间台阶尺寸减小导致轴向间隙增大。以φ150*620辊筒为例：
焊后总长缩短量可达15mm，对应中间台阶420
最大可缩短10mm。而焊后弯曲更是普遍存在现象，实际修复过程中检测出此规格辊弯曲挠度最大达10-11mm。弯曲挠度在7mm时，不考虑焊接缩短量，中间台阶尺寸最小减小420-416.7=3.3mm。
所以，中间台阶尺寸（420
）无法保证，最终导致窜量过大，轴承抱死，辊筒焊后缩短、弯曲导致长度减小，如完全恢复至图纸尺寸，由短变长，加工难度极大。以现有的技术水平，两种方式可以接长辊筒：一是辊端部镶套的方式，另一个是手工堆焊的方式，端部镶套接长的方式会导致强度会降低，由于材料之间的差异，二种材料的热膨胀系数不同，再次修复时，套与基体之间会产生间隙，最终只有将旧套车除重新镶套；手工堆焊强度比较可靠，但能够接长的“量”有限。无论那种方式都直接导致修复成本大幅度增加，修复加工周期增长，但是收不到满意的效果。
2、中间台阶尺寸小并非窜动量大的唯一原因，其它零件误差积累也能导致轴向间隙增大，辊筒窜动量随之增大。装配图中2mm窜动量仅为间接计算出的理论值，所有的零件如按图纸要求的公差极值计算，辊筒最小间隙为1.1mm，最大间隙为3.5mm。换而言之，各个零件（包括辊筒）全部符合图纸要求，每组辊筒窜动量范围是1.1～3.5mm。
3、修复旧辊中拆下的原始零件尺寸超差，也是导致轴向窜量增大的原因，由于是修复产品，各个零件必然有一定磨损，利旧装配后也会导致轴向误差积累值增大，辊筒轴向窜量增加。通过对准备利旧使用的、影响轴向窜动量的“隔套、套筒、轴套、挡圈”等零件进行抽检，选出外观较新、没有磨损的10组零件进行测量，检测结果显示，其中两种套筒超差相对较少，但检测的是从300多件中选出状态最好的10件，此件材质为ZCuAl9Fe4Ni4Mn2S，几乎所有的旧件6
环面上都有几“道”至几十“道”尺寸的磨损，利旧装配后磨损掉几“道”辊筒轴向间隙就相应增加几“道”。序号5，6两种隔套（见第1页放大图件1511）超差相对数量较多，超差数值也较大。序号5中最大超差0.5mm，装配后直接导致结果就是轴向间隙增大0.5mm。
以上三方面原因导致此类辊组轴向窜动量较大。而辊组抱死主要原因是：辊筒轴向窜动量大，导致轴承内外圈位移超限引起游隙变小，轴承卡阻。尤其是使用SKF系列CARB轴承装配，此种轴承内外圈位移为6.596mm时，径向游隙为零，窜量超过3.1mm时可能会因游隙不足而抱死。
二、措施
1、严格控制焊接变形，可采用分层焊接的方式，适当使用风冷，避免热量集中，另外对焊接夹具的结构也应适当进行更改，检测辊筒，中间台阶超差部分焊接处理，恢复到图纸尺寸。
2、检测其他零部件，超差件不使用，重新投产新制。在公差范围内的零件为避免误差积累，测量后配装。
3、对于轴向窜动量的范围，应适当增大，并且选用对轴向位移要求不敏感的滚柱轴承，如F-239834。如果使用SKF系列CARB轴承，查SKF产品样本可知，此轴承特点是通过内外圈轴向位移来达到既定的游隙。此类辊组结构没有设计可调整轴承轴向位移的结构，仅通过各个单件的加工精度保证轴向位移，在一定程度上造成游隙的失控，容易导致轴承抱死。轴承C4游隙范围为0.124～0.164mm，在弯曲段使用时应该不用通过控制轴承游隙来调整辊组装配精度，所以建议在不影响铸机使用性能的前提下，尽量选用对轴向要求不敏感的滚柱轴承，以减小修复难度，降低成本。
另外，轴向窜动量如要求控制在2mm范围内，容易造成装配过程中反复拆卸，损伤轴承或影响轴承使用寿命。图纸实际窜动量为1.1～3.5mm，需在不影响使用前提下尽量放宽控制范围。
参考文献：
[1]王文斌.机械设计手册1.机械工业出版社
论文作者:郑文娣,周革宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/24
标签：轴向论文; 游隙论文; 轴承论文; 动量论文; 间隙论文; 弯曲论文; 辊筒论文; 《基层建设》2019年第3期论文;