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高速线材轧机轴承及其应用
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
1 性能要求 1.1 高的可靠性 高速线材 生产线 最显著的特点就是轧机连续工作的高可靠性。由于高速线材 生产线 的单位产量高，要求在规定的点检周期内，作为轧机上关键元件的 轴承 比一般轧机 轴承 有更高的可靠性。如果因 轴承 出现故障将导致整条 生产线 停产，这是厂家不能容忍的。因此在设计、制造高线轧机 轴承 时，应保证其在高速运转条件下连续工作的可靠性。 1.2 耐磨损 高线轧机 轴承 耐磨损度要强，能适应高速旋转的工作场合。例：某高速线材 生产线 ，出口线速度63m/s，出口轧机轧辊的工作直径为330mm，则 轴承 的工作转速为3650r/min，在高转速、重载荷下长期运行，对 轴承 的耐磨损将是一个严峻的考验。这就要求所供 轴承 必须具备耐磨损的要求。 1.3 长的疲劳寿命 高线轧机 轴承 疲劳寿命要长。在正常情况下，国外提供的高线轧机 轴承 使用三年（因有一半时间轧辊组件要卸机保养、整修，实际工作时间为一年半），故 用户 要求国产 轴承 至少能使用二年。 1.4 冲击 韧性要好 高线轧机 轴承 的 冲击 韧性要好，尤其是粗轧机使用的 轴承 ，将连铸方坯轧制成棒料的过程中， 冲击 载荷很大。因此，高线轧机 轴承 在高转速、高 冲击 状态下工作不应发生破裂现象。 综上所述，高线轧机 轴承 的工作特性就是能在高转速、高 冲击 状态下连续稳定可靠的工作，并具备较长的疲劳寿命。 2 轴承 结构形式 高线轧机 轴承 有四列圆锥滚子 轴承 和双列圆柱滚子 轴承 两种。一般情况下，粗、中轧机使用四列圆锥滚子 轴承 ，精轧机使用双列圆柱滚子 轴承 ，水平轧机和铅锤轧机使用同一型号的 轴承 。 无论四列圆锥滚子 轴承 ，还是双列圆柱滚子 轴承 ，其基本本结构与传统的轧机 轴承 类似，但各个零件的设计充分考虑了润滑与散热的问题，即在内圈、外圈、隔圈(对四列圆锥滚子 轴承 而言)、保持架、滚子(对双列圆柱滚子 轴承 而言)开有许多槽、孔等。这样，槽、孔形成的润滑、散热通道与 轴承 座、轧辊上的通道就组成了一个可靠的润滑与散热系统，再加上良好的密 封装 置，使得 轴承 能在高速高压状态中稳定的运行。 虽然各厂商所提供的高线轧机 轴承 的设计风格不同，但都有一个共同点，即内圈壁厚相对同等规格的普通 轴承 要厚一点，外圈则相对薄一些。 3 轴承 设计方法 首先根据各条线上 轴承 的运转情况、使用寿命、失效状态及 用户 的要求，适当调整主参数，使设计达到比较满意的效果。 其次，合理地确定技术条件，根据同类产品的实测结果，并考虑 轴承 的具体工作状态，提出合理的技术要求。 4 高线轧机 轴承 的制造 鉴于高线轧机工作的特殊性，在制造过程中主要做了两个方面的工作。第一是材料和热处理工艺的选择，第二是滚动表面的粗糙度控制。由于内圈壁较厚，外圈壁较薄，所以有的制造商在技术文件中规定，内圈用渗碳钢，外圈用高碳铬钢制造。相应地，内圈采用渗碳工艺，外圈尽可能地采取等温淬回火工艺，使获得的金相组织为下贝氏体，这样处理后兼顾到了 轴承 的强度、耐磨性、 冲击 韧性及疲劳寿命等性能指标，使 轴承 满足前述的工作要求。另外，热处理硬度也根据粗、中、精轧机的不同情况有一些差别，即对粗轧机来说，速度相对低，而 冲击 载荷相对大，故 轴承 零件硬度偏低；对精轧机来说，速度相对高，而 冲击 载荷相对较小，故 轴承 零件的硬度高；中轧机用 轴承 的硬度则居中。 经观察和测试分析，高线轧机 轴承 内外圈的滚道表面、挡边表面、滚子的滚动表面基准端面等表面粗糙度值都比普通轧机 轴承 要小一些。为此，在工艺上采取措施，使上述表面粗糙度达到或接近国外产品的水平。 5 轴承 试用情况 从1997年5月开始，已为我国3条高速线材 生产线 试制或批量制造9个型号的高线轧机 轴承 ，绝大部分使用情况良好，未发生运转故障而导致整条线停机的事件。其中，1997年5月为西南某高线首批试制的安装在铅锤轧机上的(铅锤轧机比水平面轧机工作情况更为恶劣)中轧机 轴承 (四列圆锥滚子 轴承 )，除一套 轴承 在运行一段时间，正常卸机点检时发现外圈有破裂现象外，其余三套至0年6月未发现磨损、疲劳、破裂等失效情况。 6建议 进一步开发应用高线轧机 轴承 ，使其性能稳定在一较高的水平，应从以下几个方面开展工作。 (1)根据文献资料介绍，在试验、研究的基础上冶炼出性能优良的新型轧机 轴承 用钢，包括渗碳 轴承 钢和高碳铬 轴承 钢。 (2)在分析、研究、比较同类产品的基础上，根据 轴承 使用情况确定主参数，做好产品设计。此外，对零件的结构变化，如槽孔的布置、隔圈的形状等也不可忽视。 (3)开展工艺攻关，以弥补材料性能相对欠佳和装备能力相对落后的现实。重点在热处理与磨削，保证有效渗碳层深度和硬度均匀性，高碳铬钢制零件的 冲击 韧性及零件的形位公差和表面粗糙度在一定精度范围内。 (4)制定规范详细的安装、调试、保养及点检说明书；派技术人员到 用户 中去，为现场技术人员和工人讲解 轴承 使用的注意事项，解答现场人员提出的问题，搞好售后服务工作。 用户 需与 轴承 厂家搞好协作。下一篇：油润滑滑动轴承的润滑方法
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