油膜轴承液压锁紧缸的故障分析

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Failure Analysis of Film Bearing Hydraulic Lock CylinderLiu Ziyang Rui Jianquan(Wide Plate/Coil Plant)Abstract：The paper introduces the structure and working principle of the film beating hydraulic lock cylinder of back-up rol1.By failure analysis，improvement measures are proposed，which have obtained better results in application。

Key words：back-up roll；film bearing；hydraulic lock cylinder；failure；assembly quality前言油膜轴承锁紧装置在整个油膜轴承中起着重要的作用，它用来将轴承座内的各个部件紧密固定在支撑辊辊颈上，使轴承座在工作过程 中能安全可靠地承载轧辊的轴向载荷和径向载荷 ，油膜轴承锁紧装置也从机械锁紧发展为液压快速锁紧，大大地提高了轴承座 的装拆速度及工作效率。中厚板卷厂3500 mm炉卷轧机支撑辊油膜轴承设计时采用的是液压快速锁紧方式 ，方便了支撑辊的快速拆装，但是在随后的使用过程中经常出现故障，导致停机处理 ，甚至临时被迫更换支撑辊和油膜轴承等现象。

1 油膜轴承液压锁紧缸的结构和工作原理1.1 液压锁紧缸的结构油膜轴承液压锁紧缸主要有：缸体(1)、连接螺栓(2)、缸盖(3)、锁紧螺母(4)、活塞(5)、打压油嘴(6)、缸体密封(7)、活塞密封(8)、防转键锁紧螺栓(9)、泄压油嘴(10)、防转键(11)等组成，如图 1所示。

图 1 油膜轴 承液压锁 紧缸 结构1.2 液压锁紧缸的工作原理液压锁紧缸主要是通过打压小车对锁紧缸的不同油腔打压供油使得缸体左右移动，实现锁紧缸的张紧与松懈，完成支撑辊 的装配与拆卸。装配支撑辊时，启动打压小车到打压状态，压力油通过打压油嘴进入锁紧缸左边的油腔，使缸体和缸盖-起向左边移南钢科技与管理 2013年第3期动，缸体推动止推轴承，止推轴承推着端盖、锥套、轴承座-起向辊颈靠紧，在打压小车预设定的打压力作用下使锥套与辊颈紧密贴合在-起，然后盘动锁紧螺母(4)与缸盖贴合对锁紧缸轴向锁死，实现快速装配。

拆卸支撑辊时先用打压小车对液压锁紧缸进行打压将缸体顶松，把锁紧螺母退回到尾部时，再把打压小车调到卸压状态，对液压锁紧缸进行卸压，液压油通过泄油口进入右边油腔，缸体和缸盖在压力油的作用下向左边移动，使缸体与止推轴承脱离，作用在止推轴承上的轴向力消失，锁紧缸失去锁紧作用，使整套轴承沿轧辊轴线松脱，在支撑辊拆卸平台平移作用下将轴承座拉离支撑辊辊颈完成拆卸。

2 液压锁紧缸的故障与处理使用油膜轴承液压锁紧缸可以通过理论计算准确地确定锁紧力的大小 ，提高了油膜轴承安装的保险系数 ，在打压小车设定的预压力作用下装配，避免了锥套在支撑辊辊颈上压的过紧产生的热效应导致油膜轴承零部件烧损等情况，提高了安全性和工作效率，但在使用过程中液压锁紧缸也出现 了以下几种故障。

2.1 液压锁紧缸漏油漏油是导致液压锁紧缸损坏的-个重要原因，在使用过程多次发现液压锁紧缸漏油，使支撑辊无法装配 ，甚至带来停机等严重的设备事故。而导致液压锁紧缸漏油的主要原因是密封损坏 ，密封是液压系统上的-个重要的部件 ，密封的性能、质量及工作温度是决定密封寿命的主要因素。因此修复液压锁紧缸时，对密封材料进行了改进 ，提高了密封的质量和性能，以减少其老化速度增加密封性和使用寿命。定期的对密封进行更换，并在油膜轴承回油口增加了油温检测装置，控制轴承座内油膜轴承的工作温度，降低密封的老化速度。

2.2 锁紧缸防转键脱落轧钢过程中出现防转键从锁紧缸上脱落下来，在支撑辊高速的旋转下，脱落的防转键将轴承座的端盖打裂，且防转键脱落以后锁紧螺母会旋转松动，与缸盖之间形成-定的间隙，轧钢时的轴向力通过锥套传递给液压锁紧缸缸体，使缸体向外侧移动带动缸盖向锁紧螺母贴合使锁紧力减弱，轧钢冲击时支撑辊会产生轴 向窜动，当锁紧螺母松动产生的间隙过大时，会造成锥套压盖工作转动过程中摩擦到轴承座箱体，从而产生大量的热使油膜轴承烧死，为了降低锁紧缸防转键脱落带来的严重后果 ，考虑安装 2个防转键 ，起到双重保护作用。对液压锁紧缸结构进行研究后发现锁紧螺母上-周有 25个孔，相邻两个孑L之间的夹角是 14.4。，缸盖上对应的安装孔只有 4个，每相邻两个孔之间的夹角是 90。，那么在缸盖上相邻两个孔对应锁 紧螺母上有 6.25个螺栓孔 ，如图2所示。锁紧螺母与缸盖在-周范 围内只有 1个孔重合，只能安装 1个锁紧缸防转键。

锁紧螺母 缸盖图 2 锁 紧螺母和缸盖 示意图需要对锁紧缸进行改造 ，使得锁紧螺母与缸盖在-周范围内有 2个重合的孔安装防转键，液压锁紧缸缸盖上的4个防转键安装孔在装配时每个孔对应支撑辊辊头的-个梅花瓣，由于支撑辊的结构原因无法进行改造。从而需要对锁紧螺母进行改造，增加防转键安装孔的数量 ，减少其相连两个孑L之问的角度，因为缸盖上4个安装孑L是对称的，而锁紧螺母上有 25个不对称的螺栓安装孔，将锁紧螺母改成对称的安装孔后就可以安装 2个防转键 ，在锁紧螺母上对称增加25-中30的孑L，那么每个相邻两个孔之间的夹角由 14.4。减少到 7.2。，180∏度范围内有25个螺栓孔，那么锁紧螺母和缸盖在-周范围内有