摘　要：安钢炼铁厂7^#高炉主卷扬上料系统关键设备——天轮，在安装使用不久出现轴承严重损坏，造成高炉不能正常上料。经过对天轮内部结构及轴承本身等方面进行改进后，取得了良好的使用。
　　关键词：高炉；天轮；轴承；润滑
　　一、前言
　　天轮是安装在高炉炉顶Z高处平台且漏天的导向绳轮，故名天轮。它是高炉主卷扬上料系统的关键设备，且承受着较大的重力和物料负载。料车的动作由主卷扬滚筒驱动，牵引钢丝绳通过腰轮、天轮的定滑轮改向作用来实现料车沿斜桥的上下运动，从而实现高炉槽下与炉顶之间上料的转换。腰轮、天轮（特别是天轮）一旦出现故障，轻者影响高炉上料，重者将造成料车飞车或脱轨，造成严重的设备事故和巨大的经济损失。
　　二、问题的提出
　　2009年2月，安钢炼铁厂7^#高炉炉顶南侧天轮检修更换。不久，点检人员发现轴端北侧（带推力轴承端）轴承座出现异常响声且有发热现象。随即现场调整天轮轴承座安装位置，异响略有降低。但经过15天左右的运行，天轮北侧轴承异响突然加重，短时间内轴承发生严重破裂，造成高炉无法上料、被迫休风，给炼铁生产带来很大的经济损失。因此在这里我们有必要对天轮轴承损坏原因进行分析，找出轴承损坏症结所在并对其进行改进，避免类似事故的再次发生，为设备正常运转提供可靠的保证。
　　三、原因分析
　　经过现场经验与理论分析，总结出造成高炉漏天天轮轴承损坏的原因有以下几个方面：
　　1、天轮制造及装配质量较差：
　　天轮制造及装配质量出现问题时，就会严重制约着它的使用寿命。
　　1.1 天轮回转轴加工尺寸误差较大：如回转轴变径台阶尺寸较长时，轴承安装后轴承与轴承座在锁紧螺母的作用下发生直接接触。因为该天轮轴承为两套双列调心轴承和一套单列调心滚子轴承，如图1所示。 　　在回转轴安装水平度误差较大时，轴承滚珠在回转时周期地与轴承座摩擦产生异响。久而久之，轴承滚动体和保持架将被破坏造成轴承崩裂，事后对破损轴承解体时发现轴承座内产生大量的铁屑充分证明了这一点。
　　1.2 回转轴与轴承间隙较大：一般说来，轴承与轴的配合为过度配合，轴承在空负荷时，轴承各滚珠和保持架受力相对均匀，在带负荷工作时，轴承滚珠和保持架仍有大部分参与受力，平均每个滚珠受力相对较小，能够满足使用要求。当轴承与轴配合间隙较大时，轴承受力滚动体的数量减少，单个滚珠受力加大。内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用，从而产生周期变化的接触应力。当应力循环次数达到一定数值后，在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大，会使这种疲劳加剧，造成轴承的整体损坏。
　　1.3 天轮装配质量存在问题：
　　1.3.1 安装工人在安装时不注意工作细节，违反按照设备装配规定，如用铁棒代替铜棒敲击安装等均能够造成轴承安装位置不正或损坏轴承。
　　1.3.2 压紧圆螺母安装方向错误：圆螺母一侧带有较大尺寸的倒角，另一侧不带倒角，正常安装时将倒角侧指向轴承，从而实现对轴承内圈的固定。如果反装，圆螺母不带倒角的一侧指向轴承，由于轴承滚动体比内圈更容易接触锁紧螺母，工作时滚动体、保持架与螺母会发生摩擦造成磨损，长期使用均会缩短轴承的使用寿命。
　　2、轴承自身质量问题：
　　2.1 轴承选型问题：同样型号的轴承，其结构特点均存在差异。天轮使用的轴承保持架环带相对靠近轴承体外，这样天轮在安装误差较大时保持架环带容易与锁紧螺母直接接触造成磨损造成对轴承的损坏。
　　2.2 轴承材质不符合要求：当轴承材质较差时，内外圈及滚动体机械强度较低，容易受到破坏，不能够满足使用要求。
　　3、润滑不足引起的轴承损坏：
　　连续运转的轴承必须润滑充分，当轴承润滑油严重不足时，轴承滚动体与内外圈滚道摩擦系数增大，产生较大的摩擦力。长期的摩擦使得轴承温度升高，破坏轴承材质，加速磨损，致使轴承的损坏。
　　四、解决方案
　　鉴于以上易破损原因，制定相应的解决方案：
　　1、提高天轮加工及装配质量：
　　1.1 提高天轮回转轴加工质量：如保证回转轴变径台阶尺寸，避免轴承安装后轴承与轴承座在锁紧螺母的作用下发生直接接触，从而减少轴承座与轴承的摩擦，提高轴承的使用寿命。
　　1.2 提高天轮回转轴与轴承的装配精度。通过采用过渡配合的方法，增大轴承与轴的接触面积，消除相对磨擦。增加轴承在工作过程中受力滚珠的数量，减小每个滚珠的工作负荷，从而提高滚动轴承的使用寿命。
　　1.3 严格按照机械加工工艺规程的要求，并注意零部件的安装方向，如锁紧圆螺母安装时将倒角侧指向轴承，从而实现对轴承内圈的固定。选择合适的工器具对工件进行合理的装配，提高轴承的定位精度。
　　2、优化天轮轴承的选型和材质：
　　2.1 同样型号的轴承，其结构特点均存在差异。彻底淘汰原来轴承保持架环带偏向外侧的结构，选用适合天轮工作条件的特殊结构的轴承，避免保持架与锁紧螺母直接接触造成磨损对轴承的损坏。
　　2.2 提高轴承材质的质量：选用较高强度材质的轴承，提高轴承整体机械强度，从而延长轴承的使用寿命。
　　3、健全设备润滑保养制度，定期对轴承加油润滑：
　　连续运转的轴承必须润滑充分。当轴承润滑油出现严重不足时，轴承滚动体与内外圈滚道摩擦系数增大，产生较大的摩擦力。长期的摩擦使得轴承温度升高，破坏轴承材质，加速磨损，致使轴承的损坏。所以，加强设备润滑保养，定期对天轮轴承检查加油，降低轴承内部摩擦系数，减小轴承的磨损速度，从而提高轴承的使用寿命。
　　根据新的设计方案，从生产到装配进行全程监督，更换后的天轮使用效果一直良好。
　　五、结束语
　　任何事物的发展都是有规律的，设备管理也是如此。提高设备制作安装和润滑质量，加强对高炉重点设备的点检维护，做到定期对设备的检修，提高检修质量，才能为高炉的正常生产打下良好的基础。