轧辊轴承

支撑轧辊，保持在机架中正确位置的重要部件

轧辊轴承是指是于支撑轧辊，保持其在机架中正确位置的重要部件。对轧辊轴承的要求是摩擦系数小，具有足够的强度，变形小，寿命长，并便于换辊。轧辊轴承的工作特点是承受非常高的单位载荷，这是因为在较短的辊颈内要承受相当大的轧制力。轧辊轴承可以分为两种：一种是滑动轴承，另一种是滚动轴承。

简介

轧辊轴承是用于支撑轧辊，保持其在机架中正确位置的重要部件。轴承摩擦系数大小，关系到轧制能耗；轴承的使用寿命，关系到轧机的利用率；轴承的刚度对轧制产品的尺寸精度有一定影响。因此，轧钢生产要求轧辊轴承应具有较小的摩擦系数，足够的强度和一定的刚度。在现代化轧机上，轧辊轴承的结构造型形式还要便于快速换辊操作。

轧机轴承工作性能能否得以有效利用，相当大的程度上取决于润滑情况，润滑剂被称为“轴承的第五大零部件”。轧机轴承的损坏原因40%以上是润滑不良造成的，所以要降低轧机轴承消耗，就必须选用适宜于使用条件的润滑方法和优质润滑剂，还要设计安装防止水和氧化皮等异物侵入的可靠密封装置。在安装、润滑、维护正常的情况下，轴承在运转过程中，由于内外圈滚道与滚动体的表面受交变载荷的作用而产生的疲劳剥落是轴承的主要失效形式，其次还有磨损、点蚀、塑性变形、破裂等。

轧辊轴承是轧机的一个重要部件，其装配、调整、维护质量对轴承寿命、产品尺寸精度、轧机作业率有直接影响。很多早期损坏的轧辊轴承，并非是本身的质量问题，而是由于安装不当和缺乏良好维护造成的。维护工作是一项艰巨而细致的系统工程，涉及轧钢工艺，液压，机械等众多的专业知识。细心的维护、严格的管理，将对轴承的寿命延长和良好性能的发挥，具有重要意义。

工作特点

轧辊轴承是用来支撑转动的轧辊，是轧钢机工作机座中的重要部件，具有以下工作特点：

(1)工作负荷大且径向尺寸受到限制。在轧钢过程中，轧制力矩大，且伴有冲击载荷；因轧钢工艺要求轧辊轴承座外形尺寸必须小于辊身最小直径，所以导致轧辊轴承的外形尺寸受限制、单位负荷大。

(2)运转速度差别大。不同轧机的运转速度差别很大，如从0.2～120m/s，且当轧机可逆轧制时，轧机轴承频繁正、反转。可见，对于速度不同的轧机应使用不同形式的轴承。

(3)工作环境恶劣。热轧机轧制时，环境温度高，轧辊冷却水及氧化铁皮飞溅；冷轧机轧制时，采用工艺润滑剂(如乳化液、轧制油)来润滑、冷却轧辊和轧件，也有进人轴承的可能。因此对轧辊轴承的密封提出了较高的要求。

类型

轧辊轴承主要类型是滚动轴承和滑动轴承。

轧辊上使用的滚动轴承主要是双列球面滚子轴承、四列圆锥滚子轴承和多列圆柱滚子轴承。滚针轴承仅在个别情况下用于工作辊。由于滚动轴承的刚性大，摩擦系数小，但外形尺寸较大，多用于各种带轧机和钢坯连轧机上。

滑动轴承有半干摩擦和液体摩擦两种。半干摩擦滑动轴承主要是开式酚醛夹布树脂轴承(夹布胶木轴承)，它广泛用于各种型钢轧机、钢坯轧机及初轧机。在有的小型轧机上还使用铜瓦或尼龙轴承。叠轧薄板轧机采用铜瓦轴承，但由于轧辊温度高，故作为轴承的润滑剂。

液体摩擦轴承有动压、静压和静一动压三种结构形式。它们的特点是：摩擦系数小、工作速度高、刚性较好。使用这种轴承的轧机能轧出高精度的轧件。它被广泛用在现代化的冷、热带钢连轧机支撑辊以及其他高速轧机上。

失效原因

一、失效形式

二、失效原因

(1)装配影响

当轧机轴承轴向间隙过小时或因压紧端盖螺钉过紧时而产生一定预紧力时，则向心球轴承外圈产生轴向移动，消除一部分自身游隙和间隙。当预紧力超出一定范围，轴承外圈轴向移动已完全消除了自身游隙和间隙，向心球轴承滚珠在跑道中发生位移。此时轧辊轴向位移为零。在这种状态下，轧辊在高速重载下运转，轴承很快会发热，轴承受热后机体膨胀变形，滚珠破坏，其同轴承副之间的润滑油膜造成千磨擦，温度进一步升高，使其他零部件在受热后产生线膨胀，进一步增大预紧力，破坏润滑作用，最后导致向心球轴承烧损失效。

(2)润滑条件影响

在实际工作中，往往会发生因润滑不良造成的轴承烧损。造成的原因主要有以下几点：如油路设计问题；润滑脂质量问题；油量问题；加脂方法问题。初次填充润滑脂时将轴承内部空间填满即可，对于立辊或斜辊每个轴承座上下盖内要填充足够量润滑脂。每次换辊后要检查润滑脂是否硬化变黑，是否被杂质污染，是否氧化乳化。若出现上述情况应彻底更换润滑脂并检查密封件及密封结构及时更换或改进；若情况尚好可补充新脂后继续使用。

(3)异物影响

异物来源主要有几个方面，包括润滑脂中带来的灰分或其他杂质；零部件加工完后残留下来的金属切屑；拆除过程中环境异物进入轴承内；装配过程中机械撞击造成局部损坏；工作环境中的尘埃等。当异物颗粒直径超过油膜厚度，它就会将油膜破坏，造成拉伤，使轴承损伤或早期失效。当异物直径小于轴承最小工作间隙时，异物可以通过间隙随润滑脂搅动。

使滚动体工作面发生磨擦，当异物直径大于轴承工作间隙时，异物被压碎或被碾成薄尘埃黏附在轴承表面或嵌入其中。而被压碎的异物碎屑若不嵌入工作表面，而进入到润滑脂中，会更加剧轴承磨损。从而使轴承发生疲劳剥落，引起工作表面温度升高。润滑油进而失去作用，使轴承失效，异物被压碎或嵌入滚动体中后，即很快破坏油膜，造成在干磨擦状态下工作运行使轴承受到损坏。

(4)过载影响

滚动轴承在过载条件下运行，一般会产生异常磨损和疲劳损坏。在轧钢机械设备中，轧辊轴承较多发生的是单向过载或循环负荷过载。这些过载影响往往造成滚动体局部萌生疲劳裂纹，而引起轴承疲劳失效。

(5)外界温度影响

当轧辊工作时，其冷却水应将轧制产生的热量及时带走，但因各种原因，冷却水较小或起不好此冷却作用，这样使轧辊轴承温度升高，润滑脂会很快变成液态。润滑脂大量地通过密封件向外泄漏。润滑条件急剧下降，导致轴承环境温度进一步升高，最后轴承失效。

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