作者：高澤峰
（山西新臨鋼鋼鐵有限公司煉鋼廠）
摘 要：轉爐耳軸軸承能否正常運轉直接關系到煉鋼生產的高效與安全。介紹了我廠轉爐耳軸軸承的使用與維護，以及軸承在安裝過程中應避免的問題。
關鍵詞：轉爐；耳軸軸承；保護
我廠轉爐設計公稱容量為15 t，改造后公稱容量增加為30 t，傾動機構為半懸掛傳動，耳軸軸承為雙列調心滾子軸承，安裝方式為一端固定一端游動。幾年前曾經多次發生耳軸軸承損壞，而且更換較為困難，不僅造成經濟損失，更重要的是影響生產比較嚴重。
1 轉爐耳軸軸承的工作特點
耳軸軸承裝置是轉爐傾動的重要部分，支撐著包括爐體、液態金屬、鋼渣、托圈及其附件的全部重量、懸掛減速機的重量，在半懸掛傾動機構中轉爐傾動時還要承受來自扭矩平衡裝置的反作用力，還包括爐口刮渣時的刮渣力，加料時鋼包及料斗的沖擊力。其工作特點為高溫重載、運轉頻繁，一般轉動角度約在280°~290°以內，軸承零部件處于局部工作。此外工作時還受到嚴重的噴濺鋼渣和灰塵的影響。
2 軸承損壞原因分析
軸承損壞通常有如下幾種情況：
2.1 潤滑不良
現在轉爐耳軸軸承所采用的潤滑劑3號鋰基脂2%~3%二硫化鉬的棍合潤滑劑，國外也有用磷酸脂與二硫化鉬的棍合潤滑劑。如果清理加油不及時會造成潤滑油流失，或在高溫作用下干結，或由于水冷耳軸管路系統密封失效，造成冷卻水進入軸承箱，將潤滑油擠出造成缺油銹蝕。由于耳軸軸承的工作條件為高溫重載，在潤滑不良的狀態下，軸承內部不能形成油膜，摩擦力急劇增大，導致軸承內部零部件之間發生膠合磨損，滾子或內外圈破裂、保持架斷裂。
2.2 密封破壞
現在大型轉爐耳軸密封一般采用球面密封結構，并在球面密封端蓋與球面壓緊環之間加裝密封填料。但一般填料耐高溫性能差，易在高溫作用下風化失效，在轉爐傾動時仍會有灰塵進入。中小型轉爐一般采用鋼火板、銅制密封環、羊毛氈的組合密封圈。這種密封形式結構簡單、檢修方便，但羊毛氈在高溫下容易燒損，造成灰塵及鋼渣進入軸承內部，破壞保持架，損壞軸承。
2.3 托圈嚴重變形
一般球面調心軸承的Z大偏斜角為士1 °30'。這個值是在靜負荷作用下的允許偏斜角，實際設計時應取小些。考慮動負荷的作用，Z大偏斜角度取士40′~士50′較為適合。如果托圈嚴重變形，耳軸撓曲過大，易造成軸承內圈外肩碎裂而破壞。
2.4 不正確的安裝
由于安裝不正確造成軸承損壞通常有以下幾種情況：
2.4.1 不適當的徑向間隙
軸承內部的徑向間隙對軸承的工作效能有重要影響。徑向間隙過大常導致不正常的噪聲和震動，導致軸承壽命降低。而徑向間隙不足，常會導致軸承過早發生破裂破壞。
過緊的安裝將導致鋼球與滾道接觸表面產生較高的應力，在重載作用下，內外圈溝道出現明顯剝落，有些鋼球表面也出現明顯剝落，溝道癖損的紋路都在兩個溝道底部，并沿圓周擴展到整個360°。由于徑向太緊使得鋼球圍繞一個嚴格的軸線旋轉，結果每個鋼球都被夾住，保持架斷裂，軸承片死。
另外，在零件之間存在較大溫差的情況下，軸承徑向間隙也會發生變化。
2.4.2 不正確的軸向間隙
耳軸游動端軸承設計時應留有士25 mm~士80 mm的游隙，但在溫度影響下可能受限，不能在軸向游動，造成軸承片死。其原因是軸承座配合過緊或偏斜，任一原因都能阻止游動軸承在軸承座中滑動。 另外，也可能是軸與軸承座臺肩之間的距離不適當。軸和軸承座的臺肩對軸不垂直、軸和軸承座的邊棱半徑大而臺肩直徑小、軸彎曲或安裝松等，都會在保持架上造成局部高應力，引起噪聲、磨損、震動導致軸承早期損壞。
此外影響軸承壽命的因素還有軸承本身的加工精度、適當的硬度和剛度等。
3 耳軸軸承的保護措施
在實際中上述情況往往不是單一產生作用，而是幾種情況綜合作用導致軸承損壞。其中較為常見的原因是缺乏正確的維護與保養。針對這種情況我們采取了以下措施：
3.1 定期檢查清理、加油
制定合理的潤滑制度。經過長期觀察初步確定2~3個月對耳軸軸承進行一次檢查清理、加油。油量一般為軸承箱的2/3，保證潤滑脂完好、充足。檢查耳軸冷卻水管路密封良好，無滲漏現象。
3.2 改造密封，保證耳軸密封完好
制定點檢制度，對耳軸密封進行重點檢查，保證密封圈完好，無燒損、變形。由于羊毛氈經常發生燒損老化，造成密封失效，我們在原密封圈的基礎上進行了改造。增加銅板用量，將原來的一塊銅板增加為二塊，減少鋼火板的用量。由于銅板對鋼的摩擦系數小，接合緊密，可以有效防止灰塵及鋼渣進入軸承內部，而且減少了鋼渣對密封的擠壓，減少密封變形，延長了密封壽命。此外還應防止密封外側的耳軸擋板變形損壞，盡量減少大塊度鋼渣對耳軸密封的擠壓，造成密封損壞。
3.3 保證合理的安裝間隙
裝配前首先校驗配合部分的實際直徑是否正確，兩個直徑規定的公差是否合適。然后確定Z終的配合極限。一般假定過盈量的70%將反映到軸承中，由此可以確定軸承需要的足夠徑向間隙。
4 結語
經過幾年的實踐證明，只要保證軸承的質量、檢修質量、合理的維護就能保證軸承的壽命，經過密封的改造與加強維護，耳軸軸承至今己正常運轉達6年以上，目前仍狀態良好。
