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板带轧机轴承的使用及其维护

作者: DMD 浏览:84 发表时间:2022-05-12

轧机的轧辊轴承是轧机的重要部件,其特点是单位压力大,工作速度的变化范围大,这样轴承的温度就不稳定,所以要求轴承要有较高的承载能力,在轧机设计过程中,如何正确选择轧辊轴承是非常重要的一项工作。

板带轧机使用的轧辊轴承主要有滑动轴承和滚动轴承两大类型。

本文着重对滚动轴承在设计过程中的选择及在安装、使用维护过程中所遇到的问题进行探讨。 


一、滚动轴承的选择

1.径向轴承的种类

滚动轴承具有摩擦系数小、精度高、产品易于系列化、能成批生产等优点。因此,板带轧机轧辊用轴承大都选用滚动轴承。 

(1)多列圆柱滚子轴承相比双列向心球面滚子轴承以及圆锥滚子轴承,在外形尺寸相同的条件下,多列圆柱滚子轴承所能承受的外载荷较大,且能适应的工作速度也远比前两者高。但它不能承受轴向负荷,使用这类轴承时,必须增加一个单独的止推轴承来承受轴向负荷,使得多列圆柱滚子轴承充分用于承受径向负荷。 

(2)四列圆锥滚子轴承由于四列圆锥滚子轴承的滚柱在安装时与水平有一夹角,所以它既能承受径向负荷,又能承受轴向负荷。 

(3)双列向心球面滚子轴承双列向心球面滚子轴承在安装时与水平也应有一定的夹角,既可承受径向载荷,也可承受较小的轴向载荷,并且具有自动调心的特性。

2.止推轴承

当轧机的轧辊轴承采用多列圆柱滚子轴承、滚针轴承及动压轴承时,需要安装止推轴承来承受轴向力。 


二、轧辊轴承的选用计算

轴承负荷是决定轴承寿命的基本因素,因此,降低轴承的负荷或者提高其承载能力就成了问题的核心,据轴承寿命计算公式:Lh=(C/P)10/3可知轴承的当量负荷P和轴承的使用寿命Lh是10/3次幂的反比例关系。当选用四列圆锥滚子轴承和双列向心球面滚子轴承时,当量动负荷的计算公式为:P=Fr+Y1Fa (Fa/ Fr ≤e)P=0.67Fr+Y2Fa (Fa/ Fr>e)当选用多列圆柱滚子轴承和滚针轴承时,取轴向负荷等于零,其轴向负荷由专门的止推轴承承受。这时的当量动负荷计算公式为P=Fa式中:P—当量动负荷,KN;Fr—径向负荷,KN;Fa—轴向负荷,KN;e—负荷分配系数;Y1,Y2—轴向负荷系数;

1.轴承的径向负荷Fr

对于工作辊轴承的径向力,除轧制力外,还包括张力、弯辊力。其中轧制力和张力取决于轧制工艺,弯辊力是外加的径向负荷,主要是用于补偿因板型和原始质量误差或操作引起的板坯质量问题。

2.轴承的轴向负荷Fa

选用多列圆柱滚子轴承,滚针轴承和动压轴承的轧辊的轴向负荷Fa由与之配套使用的止推轴承承受。选用四列圆锥滚子轴承的轧辊轴承即可承受径向和轴向的联合负荷。一般轴向负荷为轧制力的0.5~2%。


三、轧辊轴承的安装

1.多列圆柱滚子轴承的安装安装时,为保持较高精度的同轴度,用把轴承内圈放在油槽内加热的方法使得内圈内孔与轧辊辊径热压装配,待装配完工后,再以轧辊辊身为基准,对轴承内圈滚道进行较终尺寸的研磨,以提高径向旋转精度。

2.四列圆锥滚子轴承的安装四列圆锥滚子轴承在安装时,先把整套轴承装入轴承座内,然后把轧辊的辊颈装入轴承内孔。因此,辊颈与轴承内孔只能采用间隙配合,同时应在轴承内孔表面及内圈端面以及轧辊辊颈表面,轴向内挡环端面均开设油槽。

3.双列向心球面滚子轴承的安装双列向心球面滚子轴承在安装时,轴承内孔与轴的配合采用间隙配合。


四、正确使用和维护轧辊轴承的方法

1.当轴承工作时间累计达到1/3使用寿命时,必须进行全面的检查和清洗,并检测轴承的内部游隙,当大于原始游隙的两倍时,就应当调整;当轴承外圈清洗后,将轴承外圈旋转90°,即更换受载区后再进行装配。

2.对于轧辊轴承座,定期进行检测,如不符合原设计要求尺寸,应及时进行更换。 

3.严格执行清洗轴承的维护规程。

 

五、提高轧辊轴承使用寿命的一些措施

一般情况下,板带轧机工作辊轴承的设计使用寿命为3000~5000h,但实际上远达不到这一目标值。为了避免或减少轴承的损坏,还应采取一些必要的措施来提高轧辊轴承的使用寿命:

1.合理使用弯辊力

轧机工作辊的液压弯辊应该严格遵守操作规定, 以大大降低轴承的径向负荷,延长使用寿命。

2.提高轧辊轴承的承载能力

由于轧辊轴承处于一个有限的空间位置,有的轴承要承受较大的径向和轴向联合负荷做高速运转,要求轴承的内径、外径、宽度及内部结构都非常紧凑,设计时要选用具有较高的抗磨性的渗碳轴承钢制作的轴承。

3.改进轧辊轴承的润滑条件

现在大部分板带轧机采用稀油、干油及油雾等润滑方式。然而,对于一些高速轧制的轧机的轴承采用以上三种方式进行润滑与油-气润滑方式相比,后者要优于前三种方式。油气润滑具有以下优点: 

(1)油气润滑可以准确配量供油,不受润滑油粘度的影响。润滑油粘度的大小直接影响轴承的润滑效果和轴承的寿命,油气润滑则可以提高润滑系统的功率及油-气分配,将高达7000mm2/s运动粘度的润滑油准确配量供油。 

(2)密封性好

油气润滑轴承座两端加密封必须严密,这样既可提高防尘又可防止液体渗入,提高了密封性能。

(3)无污染性

油气润滑中油没有被雾化污染,从轴承座中排出的废气无润滑油的成分,强度大为改善,同时又能起到冷却的作用。 

(4)控制及操作方便

在油气润滑系统中,油和气的分配均由监控装置所控制,输送效率高,耗油量经济。轴承在轧机生产中的重要性已被实践证明,正确的选择安装与维护,必将提高作业率和产品产量,从而提高了企业的生产效率及经济效益。


注:本文内容来源本钢设计研究院有限责任公司石家庄设计院 祁 静 石家庄职业技术学院 寇寅客,由轧机轴承整理发布,版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们删除~


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