Konečný průvodce ložisek pro válcovací stolice

Konečný průvodce ložisek pro válcovací stolice

Nejtypičtějším ložiskem mezi válečkovými ložisky je válečkové ložisko. Válečková ložiska jsou důležitými součástmi sloužícími k podpoře válečků a udržení jejich správné polohy v rámu. Koeficient tření ložiska souvisí se spotřebou energie při odvalování; životnost ložiska souvisí s mírou využití válcovny; tuhost ložiska má vliv na rozměrovou přesnost válcovaných výrobků. Proto výroba válcování oceli vyžaduje, aby valivá ložiska měla malý koeficient tření, dostatečnou pevnost a určitou tuhost. V moderních válcovacích stolicích musí struktura válečkových ložisek také usnadňovat operace rychlé výměny válců. Typický čtyřřadá válečková ložiska přenášet radiální zatížení. Přítlačný válec popř axiální kuličková ložiska a radiální kuličková nebo radiální válečková ložiska s kosoúhlým stykem nesou axiální zatížení. Většina ložisek válcovacích stolic používá mazání olej-vzduch nebo mazání olejovou mlhou a mazivo mazání a chlazení.

Klasifikace ložisek válcovacích stolic

Soudečková ložiska

The rolling mill bearing configuration mainly uses two sets of spherical roller bearings installed side by side on the same roll neck. This configuration basically met the production conditions at that time, and the rolling speed could reach 600rpm. However, as the speed increases, its shortcomings become and prominent: short bearing life, large consumption, low precision of finished products, serious wear of the roll neck, large axial movement of the roll, etc.

Soudečková ložiska

Čtyřřadé válečkové ložisko + axiální ložisko

Válečková ložiska zajistěte těsné uložení mezi vnitřním průměrem a hrdlem válce, aby odolalo radiální síle. Mají výhody velké nosnosti, vysoké mezní rychlosti, vysoké přesnosti, oddělitelných a vyměnitelných vnitřních a vnějších kroužků, snadného zpracování, nízkých výrobních nákladů a pohodlné instalace a demontáže. ; Axiální ložisko nese axiální sílu a konkrétní konstrukční typ lze zvolit podle vlastností válcovny.

Ložiska pro válcovací stolice

Při velkém zatížení a nízkých otáčkách jsou axiální válečková ložiska vybavena tak, aby nesla axiální zatížení s malou axiální vůlí. Při vysoké rychlosti válcování, vybavené kuličkovými ložisky s kosoúhlým stykem, je nejen vysoká mezní rychlost, ale během provozu lze přísně kontrolovat axiální vůli. Válečky jsou pevně vedeny v axiálním směru a vydrží obecné axiální zatížení. Tento typ konfigurace ložisek má nejen dlouhou životnost a vysokou spolehlivost, ale má také mnoho výhod, jako je vysoká přesnost válcovaných výrobků a snadné ovládání. Proto je v současné době nejpoužívanější a nejvíce se používá ve válcovnách drátu, deskových mlýnech, fóliovnách a dvojitých nosných válcích. Nosné válce pro válcovny za studena a válcovny za tepla atd.

Projekt Kuželíkové ložisko can bear both radial force and axial force. There is no need to configure a thrust bearing, so the main engine is compact. The inner diameter of the tapered roller bearing and the roll neck adopt a loose fit, which is very convenient to install and disassemble. However, sometimes the loose fit may cause sliding creep, so the inner diameter is often machined with a spiral oil groove. This configuration type is still widely used, such as the work rolls of four-high hot rolling mills and cold rolling mills, blanking machines, steel beam rolling mills, etc.

Čtyřřadá kuželíková ložiska

Čtyřřadá válečková ložiska a šestiřadá válečková ložiska se téměř výhradně používají v hrdlech, bubnech a válcovacích lisech válcovacích stolic. Tato ložiska mají ve srovnání s jinými válečkovými ložisky nízké tření. Protože jsou tato ložiska obvykle namontována s přesahem na hrdlo válce, jsou zvláště vhodná pro použití ve válcovnách, kde jsou válcovací rychlosti vysoké. Nízký průřez těchto ložisek umožňuje použití relativně velkých průměrů hrdla válce v porovnání s průměrem válce. Vzhledem k velkému počtu válečků, které lze instalovat, je radiální únosnost velmi vysoká.

Víceřadá válečková ložiska mohou nést pouze radiální zatížení. Proto se tato ložiska montují společně s kuličkovými ložisky nebo kuličkovými ložisky s kosoúhlým stykem nebo kuželíkovými ložisky radiálního nebo axiálního provedení, která přenášejí axiální zatížení. Čtyřřadá a šestiřadá kuželíková ložiska jsou samostatné konstrukce, to znamená, že ložiskový kroužek s integrální přírubou a sestava válečku a klece mohou být instalovány odděleně od samostatného ložiskového kroužku, nebo mohou být všechny součásti ložiska instalovány samostatně.

To značně zjednodušuje montáž, údržbu a kontrolu ložisek. Ložisko snese určitou mez axiálního posunutí hřídele vzhledem k sedlu ložiska. Čtyřřadá válečková ložiska mají válcovou díru a některé velikosti ložisek jsou k dispozici také s kuželovými dírami. Ložiska s kuželovými dírami lze během montáže seřídit tak, aby se získala určitá radiální vnitřní vůle nebo definované předpětí.

Mazání ložisek válcovacích stolic

V zásadě je mazání valivých ložisek v zásadě stejné jako mazání jiných valivých ložisek, s tím rozdílem, že pracovní podmínky valivých ložisek jsou poměrně drsné a zda lze jejich pracovní výkon účinně vyvinout, závisí do značné míry na mazání valivých ložisek. ložiska. Mezi hlavní způsoby mazání valivých ložisek patří mazání plastickým mazivem a mazání olejem.

(1) Mazací tuk z tukového mazání má také těsnící účinek. Těsnicí struktura a mazací zařízení jsou jednoduché a je vhodné doplňovat mazivo. Proto, pokud to provozní podmínky dovolí, jsou valivá ložiska obecně mazána plastickým mazivem. Olejové mazání má silný chladicí účinek a dokáže z ložiska odstranit nečistoty a vlhkost. Metody mazání valivých ložisek využívající mazání olejem zahrnují mazání tlakovým olejem, mazání rozprašováním oleje, mazání olejovou mlhou a mazání vzduchem.

(2) Mazání tlakovým olejem je nejúčinnější metodou mazání valivých ložisek při normální rychlosti. Mazání vstřikováním oleje je rozstřikování mazacího oleje do vnitřku ložiska přes trysku pro vstřikování oleje instalovanou na jedné straně ložiska při určitém tlaku pro mazání. Obecně se používá ve vysokorychlostních válečkových ložiskách nebo v situacích, kdy mazání tlakovým olejem nemůže splnit požadavky na chlazení.

(3) Mazání ve spreji je stříkat suchý stlačený vzduch obsahující olejovou mlhu do vnitřku ložiska za účelem mazání. Množství použitého oleje je malé. Působením vzduchu je chladicí účinek extrémně silný. Používá se především u velkých válcovacích strojů s vysokou rychlostí válcování a vysokou přesností válcování. Valivá ložiska nebo pro valivá ložiska, která nejsou často rozebírána v ložiskovém tělese. Jak tlakové mazání přívodem oleje, tak mazání vstřikováním oleje vyžadují instalaci vstupního a výstupního potrubí oleje, mazacích čerpadel, olejových nádrží a někdy i chladičů mazacího oleje. Proto jsou náklady relativně vysoké a válečková ložiska se obecně používají zřídka.

Důvody ovlivňující životnost ložisek válcovacích stolic

Ložiska válcovací stolice jsou důležitými součástmi válcovny. Při provozu válcovny ložiska podpírají válce a nesou odvalovací sílu válců při zachování správné polohy válců. To, zda je kvalita a životnost ložisek válcovací stolice spolehlivá, přímo ovlivňuje spolehlivost provozu válcovny. sex. Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují životnost ložisek válcovacích stolic. Na životnost ložisek válcoven bude mít vliv řada vnitřních a vnějších faktorů, jako je materiál ložisek, konstrukční provedení, přesnost výroby, instalace a těsnění, mazání a chlazení. Tvrdé pracovní podmínky jsou hlavní příčinou předčasného selhání ložisek válcovacích stolic. Obecně řečeno, pracovní podmínky ložisek zahrnují především zatížení a rozložení, mazání, těsnění, přenos otáček, provozní teplotu, podmínky odvodu tepla atd., kvalitu a použití ložisek. Pokud jsou díly stejné, ale pracovní podmínky se liší, vznikne velká mezera v jejich životnosti.

Vliv karbidů na životnost ložisek

Po kalení a nízkoteplotním popouštění se struktura ložiskové oceli s vysokým obsahem uhlíku změní na nerozpuštěné karbidy, jehličkovitý martenzit a zbytkový austenit. Zdánlivé vlastnosti ložiska ovlivní obsah nerozpuštěných karbidů, distribuce morfologie karbidů a velikost jehlicovitého martenzitu a zadrženého austenitu. Čím nižší je obsah nerozpuštěných karbidů v ložiskové oceli, tím vyšší je tvrdost ložiskové oceli. Důvodem je, že čím menší je obsah nerozpuštěných karbidů, tím nižší je koncentrace uhlíku v martenzitické matrici. se zvýší a tvrdost bude vyšší.

The small amount of undissolved carbides present in the quenched bearing steel helps to improve the wear resistance of the bearing and also helps to obtain fine-grained cryptomartensite, thereby improving the toughness and fatigue resistance of the bearing; carbonization The particle size of the material also has a great influence on the life of the bearing. The carbide particles of bearing steel are less than 0.6um, and its service life will be significantly improved. The size of carbide particles of high-quality bearing steel is much lower than that of ordinary bearing steel, and The distribution of carbide particles is also uniform and does not appear in a banded distribution; the network carbide distribution will affect the connection between the matrix grains, thereby reducing the fatigue resistance limit of the bearing. If the stress between the bearings exceeds the fatigue limit, cracks will gradually occur and the bearing life will be shortened.

ložiska topení

Charakteristiky bainitické struktury zvýší proporční limit, pevnost v ohybu, mez kluzu a smrštění průřezu ložiskové oceli uhlík-chrom, zlepší houževnatost ložiskové oceli a zvýší schopnost ložiska odolávat rázové síle, lomové síle a tření. Má také Přispívá k dobrému zachování rozměrů ložisek.

Vliv podmínek zatížení na životnost ložisek

Mezi ložiska používaná ve válcovacích stolicích patří především tyto typy: víceřadá válečková ložiska, čtyřřadá kuželíková ložiska a dvouřadá soudečková ložiska. Bez ohledu na kvalitu samotného ložiska je životnost ložiska používaného v pracovních podmínkách určována především ložiskem. Určeno přijatým zatížením.

Protože válcovací síla linkové válcovny stále roste, lze v hrdle válce používat pouze víceřadá ložiska. Koncepce konstrukce víceřadých ložisek spočívá ve spoléhání se na více řadách valivých těles, které rovnoměrně přenášejí zatížení a tím zvyšují nosnost. Při vlastním použití válcovny však nemůže být nosnost víceřadých válcovacích těles zcela rovnoměrná a může mít dokonce velké odchylky. Mezi hlavní faktory způsobující odchylku patří odchylka od konstrukce a výroby samotného ložiska, přesnost montáže uložení ložiska a opotřebení součástí válcovny. Současně je rozložení zatížení ložiska ovlivněno také valivou silou, axiální silou a ohybovou silou válců.

zatěžovací ložiska

To nevyhnutelně způsobí deformaci zatížení neseného každou řadou valivých těles za podmínky, že ekvivalentní zatížení nesené ložiskem jako celkem zůstane nezměněno, což případně povede k excentrickému zatížení. Jakmile je excentrické zatížení vytvořeno, bude se dále zesilovat s pokračujícím používáním až do určité řady. Velikost zatížení, které snáší valivé těleso, překračuje maximální nosnost valivého tělesa, což má za následek místní prasknutí přetížením.

Nevyvážené zatížení je situace, která vážně ovlivňuje životnost ložiska. Kromě výše analyzovaného nevyváženého rozložení zatížení každé řady válečků může také způsobit naklonění jedné řady válečků, což způsobí místní koncentraci napětí, což vede k prokluzování válečků. Jakmile se podmínky odvalování změní, dojde ke kontaktnímu prokluzu mezi valivými tělesy ložiska a vnitřním a vnějším kroužkem, což způsobí zahřátí a poškození ložiska.

Vliv kvality mazání na životnost ložisek

Ložiska lze spolehlivě používat po dlouhou dobu bez záruky kvality mazání. Ložiska válcovacích stolic podléhají během normálního provozu tření z mnoha hledisek. Mezi nimi je nejzávažnější částí vnitřního tření zátěžová oblast oběžné dráhy vnějšího prstence. Při provozu ložiska bude určitě radiální olejová mezera a k odvalování válečků dojde až v ložné oblasti. Tímto způsobem bude nezatížená oblast v polorolovacím a poloskluzovém stavu. Když válec vstoupí do oblasti zatížení z oblasti bez zatížení, rychlost otáčení se náhle zvýší. Při náhlém zvýšení rychlosti otáčení se válec a oběžná dráha budou prudce drhnout a současně ponesou také rázové zatížení z procesu válcování oceli.

mazací ložisko

V tomto případě, pokud je ložisko špatně mazáno, bude se drsnost povrchu dílů dále zvyšovat, což povede k postupnému nárůstu opotřebení. Zvyšuje se také tlak na povrch válečkové jednotky. Současně během provozu ložiska dochází ke kluznému tření mezi běžícím valivým tělesem a oběžnou dráhou, běžícím valivým tělesem a klecí, klecí a vnitřním a vnějším kroužkem a toto kluzné tření se bude zvyšovat se zatížením zvyšuje. Existence kluzného tření způsobí relativní plazení mezi součástmi ložiska. Aby se snížilo opotřebení způsobené relativním plazením součástí ložiska, je nutné udržovat dobré mazání mezi součástmi ložiska. Film mazacího oleje může dobře izolovat kontaktní plochy mezi součástmi a zabránit přímému třecímu kontaktu mezi kovem a kovem. Dobré mazání zároveň hraje dobrou roli i při odvodu tepla a může snížit prostup třecího tepla při provozu.

Vzhledem k drsnému provoznímu prostředí ložisek válcoven se zvýší pravděpodobnost kontaminace ložisek během provozu. Proto musí být ložiska dobře utěsněna, aby nedošlo ke kontaminaci maziva. Ložiska používaná v zařízeních pro válcování oceli jsou obvykle znečištěna chladicí vodou z výroby a okují oxidů železa. Po znečištění maziva vodou se sníží únavová odolnost materiálu ložiska a vzniknou trhliny. Pokud je mazivo kontaminováno oxidem železa, bude situace ještě horší. Vodní kámen naruší mazací podmínky uvnitř ložiska a na povrchu ložiska dojde ke tření a opotřebení částic.

U ložisek znečištěných chladicí vodou a oxidem železa se budou kroužky během používání dále zhoršovat. Jak přibývají nečistoty, kroužky nakonec prasknou a ložiska se poškodí. Ideální těsnění ložiska proto může účinně zlepšit životnost ložiska. životnost a také snižuje pravděpodobnost náhlého poškození ložisek ovlivňující výrobu.