Нарушение режима смазывания шарниров столов качания МНЛЗ

Широкое распространение в практике непрерывной разливки стали на сортовых МНЛЗ, получили сдвоенные шарнирные четырехзвенные рычажные механизмы качания кристаллизатора (рисунок 8). Крутящий момент от двигателя 1 через соединительную (чаще всего баллонную) муфту 2 передается на понижающий редуктор 3 коническо-цилиндрический или червячный. Электродвигатель и редуктор установлены на качающейся независимой общей платформе. Тихоходный вал редуктора, совершающий 100…400 об/мин, соединен через эксцентриковую муфту 4, установленную в подшипниковых опорах 5, с кривошипом, преобразующим вращательное движение вала редуктора в возвратно-поступательное. Кривошип соединен с коромыслами 7 и 9. В шарнирных опорах 6 закреплены коромысла 7, а в шарнирных опорах 8 – коромысла 9. Неподвижные шарнирные опоры 6 и 8 рычажного механизма расположены в едином основании механизма качания, установленном и закрепленном на несущих металлоконструкциях МНЛЗ.

Рисунок 8 – Общий вид кристаллизатора и стола качания

с электромеханическим приводом

В качестве шарнирных опор используются двухрядные роликовые подшипники, смазка которых осуществляется, централизовано пластичной смазкой. При помощи шарнирных узлов 10 коромысла 7 и 9 связаны со столом качания 11, на котором установлен и закреплен кристаллизатор 12. Коромысла 7 и 9 установлены так, что прямые проведенные через них направлены в сторону центра кривизны технологической оси МНЛЗ, что обеспечивает плоскопараллельное движение точек стола качания 11 в продольной плоскости к технологической оси ручья по траектории в виде дуги окружности с установленным радиусом разливки. Стол качания с противоположной стороны от привода механизма качания опирается на пневматические устройства – амортизаторы 13, служащие для уравновешивания силы тяжести стола качания и кристаллизатора.

Почти в половине случаев отказов механизмов качания (рисунок 9) МНЛЗ наблюдается нарушение режима смазывания подшипников шарниров, заключающееся в накоплении продуктов износа и отсутствии движения пластичной смазки из-за малых углов качания шарниров, приводит к абразивному износу. Визуальные признаки абразивного износа различны и зависят от стадии повреждения. В рассматриваемом случае абразивный износ подшипников шарниров имеет проявление сходное с бринеллированием – в виде повреждений поверхности беговой дорожки с шагом равном шагу тел качения. На начальном этапе не приводит к заметным изменениям эксплуатационных свойств механизма качания. Последующие этапы износа приводят к изменению размеров деталей узлов трения, появлению выработки во втулках, увеличению зазоров. Значительный износ трущихся поверхностей отражается на параметрах движения узлов и механизма - появляется неравномерность движения, нарушение радиуса и параметров качания [3].

Рисунок 9 – Абразивный износ колец подшипников шарниров

механизма качания МНЛЗ из-за нарушения отвода смазочного материала

Визуальный осмотр подшипников шарниров демонтированного стола качания выполнен после разборки. Расположение подшипников показано на рисунке 10.

Рисунок 10 – Расположение типоразмеров подшипников

на шарнирах стола качания

При предварительном осмотре подшипников шарниров установлено, что в подшипниках находится закоксовавшийся смазочный материал. После промывки осмотрены посадочные места подшипников. На наружных и внутренних кольцах следов проворота не обнаружено, на некоторых наружных кольцах присутствуют темные пятна фреттинг-коррозии (рисунок 11). Измерения посадочных поверхностей наружных колец подшипников в корпусных деталях указывают на то, что прельные отклонения от посадочных размеров составляют 0,02…0,08 мм.

Рисунок 11 – Следы фреттинг-коррозии на посадочных поверхностях

подшипников шарниров

После разборки подшипников проведен осмотр поверхностей беговых дорожек и тел качения. Состояние подшипников 5012 характеризуется начальной стадией абразивного износа с шагом равным шагу тел качения (рисунок 12).

Рисунок 12 – Характер износа деталей подшипников 5012

Износ деталей подшипников 5020 более значительный (рисунок 13), включая коррозию тел качения и беговых дорожек, абразивный износ глубиной до 1,0 мм. Характер абразивного износа напоминает бринеллирование и проявляется в виде углублений цилиндрической формы с шагом равным шагу тел качения. Подвод смазочного материала к одному из подшипников осуществляется сбоку снизу. Работа в зоне воздействия на узлы трения пара приводит к коррозии тел качения и беговой дорожки из-за недостаточной защиты пластичной смазки.