某冷軋銅廠粗軋機支撐輥用FCD96136420/P5軸承近期出現異常損壞四套,查詢上機記錄軸承上機使用壽命為6個月,均未達到質保(在線運行12個月)壽命。異常損壞已嚴重影響日常生產。
該軋機日常軋制速度是軋制速度130m/min,高速度可以達到300m/min,軋制力是300T,潤滑是油霧潤滑,新軸承內圈在出廠前都預留修磨量,軸承內滾道熱裝到軋輥上,需要進行修磨,保障必要精度,軸承上機工作90天下機維護保養,并轉換載荷區,在要求的使用壽命期軸承內套外徑按照修磨圖標識的修磨步驟可修磨一至三次。在符合上述數據及操作的工況下六個月連續損壞三套軸承是極其不正常的。
通過與該廠設備工程師和裝配技工、磨輥班長現場交流了解實際情況:現場使用的FCD96136420/P5軸承是設備配套一起購買的軸承,軸承現場測繪圖片如下;

圖一是測量該軸承新內套直徑尺寸公差,現場測量尺寸為:φ528.2mm,現場測量了四個內套滾道直徑,尺寸均為φ528.2mm(內滾道直徑留有修磨量),這說明軸承內套的外徑加工尺寸一致性很好,也說明該軸承廠的加工工藝是非常穩定的。圖二是該軸承外組件,外圈表面粗糙度達到Ra0.8um。滾子表面經過超精處理,滾動體兩側都加工了去除邊緣應力斜坡,滾動體數量為4-32粒,保持器是兩體梳狀結構,外組件從整體結構分析沒有缺陷,不是造成軸承損壞的主要原因。
現場檢查新拆機軸承,軸承內腔中有充分的潤滑油,不存在缺油現象,裝配班長也證實說一直沒有缺油現象發生過。檢查拆下的軋輥輥徑上的內圈表面,經過長時間往復碾壓,表面狀態還是不錯的,見下圖;
圖三

經過上述分析與檢測后。現場使用外徑千分尺檢測軋輥上內圈滾道直徑,實測尺寸為φ528-0.45(外組件滾子復圓內徑為φ528+0.15),可以確認該軸承裝機后實際徑向游隙為0.60mm。通過和現場技工交流,該軸承是首次上機的新軸承。
從以上交流可以斷定軸承損壞與軸承設計、生產、加工工藝質量無關。主要原因是內圈滾道直徑修磨太多造成徑向游隙太大,軸承承載去負荷包角過小,而導致軸承過早過載疲勞損壞。通過與修磨軋輥操作者的交流得知,他們也不知道內圈滾道直徑需要修磨到那個尺寸段,只是憑自己的日常磨削感覺來修磨加工的。