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La guía definitiva sobre rodamientos para laminadores
El rodamiento más típico entre los rodamientos para laminadores es el rodamiento de rodillos. Los rodamientos de rodillos son componentes importantes que se utilizan para soportar los rodillos y mantener su posición correcta en el marco. El coeficiente de fricción del rodamiento está relacionado con el consumo de energía de rodadura; la vida útil del rodamiento está relacionada con la tasa de utilización del laminador; la rigidez del rodamiento influye en la precisión dimensional de los productos laminados. Por lo tanto, la producción de laminados de acero requiere que los rodamientos tengan un coeficiente de fricción pequeño, resistencia suficiente y cierta rigidez. En los laminadores modernos, la estructura de los cojinetes de los rodillos también debe facilitar las operaciones rápidas de cambio de rodillos. Típico rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras soportar cargas radiales. Rodillo de empuje o rodamientos de bolas de empuje y los rodamientos de bolas de contacto angular radial o de rodillos radiales soportan carga axial. La mayoría de los rodamientos de laminadores utilizan lubricación con aire y aceite o lubricación por niebla de aceite y grasa para lubricación y enfriamiento.
Rodamientos de rodillos esféricos
La configuración de los cojinetes del laminador utiliza principalmente dos juegos de cojinetes de rodillos esféricos instalados uno al lado del otro en el mismo cuello del rodillo. Esta configuración básicamente cumplía con las condiciones de producción en ese momento, y la velocidad de laminación podía alcanzar las 600 rpm. Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad, sus deficiencias se vuelven más evidentes: corta vida útil de los cojinetes, gran consumo, baja precisión de los productos terminados, grave desgaste del cuello del rodillo, gran movimiento axial del rodillo, etc.
Rodamiento de rodillos cilíndricos de cuatro hileras + rodamiento de empuje
Rodamientos de rodillos cilíndricos adopte un ajuste perfecto entre el diámetro interior y el cuello del rollo para resistir la fuerza radial. Tienen las ventajas de una gran capacidad de carga, velocidad límite alta, alta precisión, anillos interiores y exteriores separables e intercambiables, fácil procesamiento, bajo costo de producción y una instalación y desmontaje convenientes. ; El cojinete de empuje soporta la fuerza axial y el tipo estructural específico se puede seleccionar de acuerdo con las características del laminador.
Bajo cargas pesadas y baja velocidad, los rodamientos de rodillos axiales están equipados para soportar la carga de empuje con un juego axial pequeño. Cuando la velocidad de rodamiento es alta, equipados con rodamientos de bolas de contacto angular, no solo la velocidad límite es alta, sino que el juego axial se puede controlar estrictamente durante la operación. Los rodillos están guiados firmemente en dirección axial y pueden soportar fuerzas de carga axial generales. Este tipo de configuración de rodamientos no solo tiene una larga vida útil y una alta confiabilidad, sino que también tiene muchas ventajas, como una alta precisión de los productos laminados y un fácil control. Por lo tanto, actualmente es el más utilizado y se utiliza principalmente en laminadores de alambrón, laminadores de placas, laminadores de láminas y rodillos de doble soporte. Rodillos de soporte para laminadores en frío y laminadores en caliente, etc.
La rodamiento de rodillos cónicos Puede soportar tanto la fuerza radial como la fuerza axial. No es necesario configurar un cojinete de empuje, por lo que el motor principal es compacto. El diámetro interior del cojinete de rodillos cónicos y el cuello del rodillo adoptan un ajuste holgado, lo que es muy conveniente para instalar y desmontar. Sin embargo, a veces el ajuste holgado puede causar deslizamiento, por lo que el diámetro interior a menudo se mecaniza con una ranura de aceite en espiral. Este tipo de configuración todavía se usa ampliamente, como los rodillos de trabajo de los laminadores en caliente de cuatro alturas y los laminadores en frío, las máquinas de troquelado, los laminadores de vigas de acero, etc.
Los rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras y los rodamientos de rodillos cilíndricos de seis hileras se utilizan casi exclusivamente en cuellos de cilindros, tambores y prensas de laminación de cajas de laminación. Estos rodamientos tienen baja fricción en comparación con otros rodamientos de rodillos. Debido a que estos rodamientos generalmente se montan con un ajuste de interferencia en el cuello del rodillo, son particularmente adecuados para aplicaciones de laminación donde las velocidades de laminación son altas. La baja sección transversal de estos rodamientos permite el uso de diámetros de cuello de rodillo relativamente grandes en comparación con el diámetro del rodillo. Debido al gran número de rodillos que se pueden instalar, la capacidad de carga radial es muy alta.
Los rodamientos de rodillos cilíndricos de varias hileras solo pueden soportar cargas radiales. Por lo tanto, estos rodamientos se montan junto con rodamientos rígidos de bolas o rodamientos de bolas de contacto angular, o rodamientos de rodillos cónicos de diseño radial o de empuje, que soportan la carga axial. Los rodamientos de rodillos cónicos de cuatro y seis hileras tienen un diseño separado, es decir, el aro del rodamiento con brida integral y el conjunto de rodillos y jaula se pueden instalar por separado del aro del rodamiento separado, o todos los componentes del rodamiento se pueden instalar por separado.
Esto simplifica considerablemente la instalación, el mantenimiento y la inspección de los rodamientos. El rodamiento puede soportar un cierto límite de desplazamiento axial del eje con respecto al asiento del rodamiento. Los rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras tienen un orificio cilíndrico y algunos tamaños de rodamientos también están disponibles con orificios cónicos. Los rodamientos con orificios cónicos se pueden ajustar durante la instalación para obtener un juego interno radial determinado o una precarga definida.
Lubricación de rodamientos de laminadores.
En principio, la lubricación de los rodamientos de rodillos es básicamente la misma que la lubricación de otros rodamientos, excepto que las condiciones de trabajo de los rodamientos de rodillos son relativamente duras y si su rendimiento de trabajo se puede ejercer de manera efectiva depende en gran medida de la lubricación de los rodamientos. Los principales métodos de lubricación utilizados en los rodamientos de rodillos incluyen la lubricación con grasa y la lubricación con aceite.
(1) La grasa de lubricación con grasa también tiene un efecto de sellado. La estructura de sellado y las instalaciones de lubricación son simples y es conveniente reponer grasa. Por lo tanto, siempre que las condiciones de trabajo lo permitan, los rodamientos generalmente se lubrican con grasa. La lubricación con aceite tiene un fuerte efecto refrescante y puede eliminar la suciedad y la humedad del rodamiento. Los métodos de lubricación para rodamientos de rodillos que utilizan lubricación con aceite incluyen lubricación con aceite a presión, lubricación por pulverización de aceite, lubricación por niebla de aceite y lubricación con aire y aceite.
(2) La lubricación con suministro de aceite a presión es el método de lubricación más eficaz para rodamientos a velocidad normal. La lubricación por inyección de aceite consiste en rociar aceite lubricante en el interior del rodamiento a través de una boquilla de inyección de aceite instalada en un lado del rodamiento a una cierta presión para la lubricación. Generalmente se utiliza en rodamientos de rodillos de alta velocidad o en situaciones donde la lubricación con suministro de aceite a presión no puede cumplir con los requisitos de enfriamiento.
(3) Lubricación por pulverización es rociar aire comprimido seco que contiene neblina de aceite en el interior del rodamiento para lubricarlo. La cantidad de aceite utilizada es pequeña. Debido a la acción del aire, el efecto refrescante es extremadamente fuerte. Se utiliza principalmente para máquinas laminadoras a gran escala con alta velocidad de laminado y alta precisión de laminado. Rodamientos de rodillos, o para rodamientos de rodillos que no se desmontan con frecuencia en la carcasa del rodamiento. Tanto la lubricación por suministro de aceite a presión como la lubricación por inyección de aceite requieren la instalación de tuberías de entrada y salida de aceite, bombas de lubricación, depósitos de aceite y, a veces, enfriadores de aceite lubricante. Por lo tanto, el coste es relativamente alto y, en general, rara vez se utilizan rodamientos de rodillos.
Razones que afectan la vida útil de los rodamientos de laminadores.
Los rodamientos para laminadores son componentes importantes del laminador. Durante el funcionamiento del laminador, los cojinetes soportan los rodillos y soportan la fuerza de rodadura de los rodillos mientras mantienen la posición correcta de los rodillos. La confiabilidad de la calidad y la vida útil de los rodamientos del laminador afecta directamente la confiabilidad del funcionamiento del laminador. sexo. Hay muchos factores que afectan la vida útil de los rodamientos de laminadores. Una serie de factores internos y externos, como el material del rodamiento, el diseño estructural, la precisión de fabricación, la instalación y el sellado, la lubricación y el enfriamiento, tendrán un impacto en la vida útil de los rodamientos del laminador. Las duras condiciones de trabajo son la principal causa de fallos prematuros de los rodamientos de los laminadores. En términos generales, las condiciones de trabajo de los rodamientos incluyen principalmente carga y distribución, lubricación, sellado, transmisión de velocidad, temperatura de funcionamiento, condiciones de disipación de calor, etc., calidad y uso de los rodamientos. Si las piezas son iguales, pero las condiciones de trabajo son diferentes, habrá una gran diferencia en su vida útil.
La influencia de los carburos en la vida útil de los rodamientos.
Después del temple y revenido a baja temperatura, la estructura del acero con alto contenido de carbono cambiará a carburos no disueltos, martensita acicular y austenita retenida. El contenido de carburos no disueltos, la distribución de la morfología de los carburos, el tamaño de la martensita acicular y la austenita retenida afectarán las propiedades aparentes del rodamiento. Cuanto menor sea el contenido de carburos no disueltos en el acero para rodamientos, mayor será la dureza del acero para rodamientos. La razón es que cuanto menor es el contenido de carburos no disueltos, menor es la concentración de carbono en la matriz de martensita. aumentará y la dureza será mayor.
La pequeña cantidad de carburos no disueltos presentes en el acero para cojinetes templado ayuda a mejorar la resistencia al desgaste del cojinete y también ayuda a obtener criptomartensita de grano fino, mejorando así la tenacidad y la resistencia a la fatiga del cojinete; carbonización El tamaño de partícula del material también tiene una gran influencia en la vida útil del cojinete. Las partículas de carburo del acero para cojinetes son inferiores a 0.6 um y su vida útil mejorará significativamente. El tamaño de las partículas de carburo del acero para cojinetes de alta calidad es mucho menor que el del acero para cojinetes ordinario, y la distribución de partículas de carburo también es uniforme y no aparece en una distribución en bandas; la distribución de carburo en red afectará la conexión entre los granos de la matriz, reduciendo así el límite de resistencia a la fatiga del cojinete. Si la tensión entre los cojinetes supera el límite de fatiga, se producirán grietas gradualmente y se acortará la vida útil del cojinete.
Las características de la estructura bainítica aumentarán el límite de proporción, la resistencia a la flexión, el límite elástico y la contracción de la sección del acero para rodamientos de cromo-carbono, mejorarán la tenacidad del acero para rodamientos y mejorarán la capacidad del rodamiento para resistir la fuerza de impacto, la fuerza de fractura y la fricción. También contribuye al buen mantenimiento de las dimensiones de los rodamientos.
Efecto de las condiciones de carga sobre la vida útil del rodamiento.
Los rodamientos utilizados en los laminadores incluyen principalmente los siguientes tipos: rodamientos de rodillos cilíndricos de varias hileras, rodamientos cónicos de cuatro hileras y rodamientos de rodillos a rótula de dos hileras. Sin considerar la calidad del rodamiento en sí, la vida útil del rodamiento utilizado en condiciones de trabajo está determinada principalmente por el rodamiento. Determinado por la carga recibida.
A medida que la fuerza de laminación del tren de laminación continúa aumentando, solo se pueden utilizar rodamientos de varias hileras en el cuello del cilindro. El concepto del diseño de rodamientos de varias hileras consiste en depender de múltiples hileras de elementos rodantes para transportar la carga de manera uniforme y, por lo tanto, mejorar la capacidad de carga. Sin embargo, en el uso real del laminador, la capacidad de carga de los elementos rodantes de varias hileras no puede ser completamente uniforme y puede incluso presentar grandes desviaciones. Los principales factores que causan la desviación incluyen la desviación del diseño y fabricación del propio rodamiento, la precisión de instalación del asiento del rodamiento y el desgaste de los componentes del laminador. Al mismo tiempo, la distribución de la carga del rodamiento también se ve afectada por la fuerza de rodadura, la fuerza axial y la fuerza de flexión del rodillo.
Esto inevitablemente provocará que la carga soportada por cada fila de elementos rodantes se deforme bajo la condición de que la carga equivalente soportada por el rodamiento en su conjunto permanezca sin cambios, lo que eventualmente conducirá a una carga excéntrica. Una vez que se forma la carga excéntrica, continuará intensificándose con el uso continuo hasta que una determinada fila. La cantidad de carga soportada por el elemento rodante excede la capacidad de carga máxima del elemento rodante, lo que resulta en una ruptura por sobrecarga local.
La carga desequilibrada es una situación que afecta seriamente la vida útil del rodamiento. Además de la distribución desequilibrada de la carga de cada fila de rodillos analizada anteriormente, también puede provocar que una sola fila de rodillos se incline, lo que hace que la tensión se concentre localmente, lo que provoca el deslizamiento del elemento rodante. Una vez que cambian las condiciones de rodadura, se producirá un deslizamiento de contacto entre los elementos rodantes del rodamiento y los aros interior y exterior, lo que provocará que el rodamiento se caliente y se dañe.
El impacto de la calidad de la lubricación en la vida útil de los rodamientos
Los rodamientos se pueden utilizar de forma fiable durante mucho tiempo sin garantía de calidad de la lubricación. Los rodamientos de laminadores están sujetos a fricción desde muchos aspectos durante el funcionamiento normal. Entre ellos, el área de carga de la pista de rodadura del anillo exterior es la parte más grave de la fricción interna. Definitivamente habrá una brecha de aceite radial durante el funcionamiento del rodamiento y el rodamiento de los rodillos solo ocurrirá en el área de carga. De esta forma, la zona sin carga quedará en estado semi-rodante y semi-deslizante. Cuando el rodillo ingresa al área de carga desde el área sin carga, la velocidad de rotación aumentará repentinamente. Durante el aumento repentino de la velocidad de rotación, el rodillo y la pista de rodadura rozarán violentamente y, al mismo tiempo, también soportarán la carga de impacto del proceso de laminación del acero.
En este caso, si el rodamiento está mal lubricado, la rugosidad de la superficie de las piezas seguirá aumentando, lo que provocará un aumento paulatino del desgaste. También aumenta la presión sobre la superficie de la unidad de rodillos. Al mismo tiempo, durante el funcionamiento del rodamiento, se produce fricción por deslizamiento entre el elemento rodante en funcionamiento y la pista de rodadura, el elemento rodante en funcionamiento y la jaula, la jaula y los anillos interior y exterior, y esta fricción por deslizamiento aumentará a medida que la carga aumenta. La existencia de fricción por deslizamiento provocará un arrastre relativo entre los componentes del rodamiento. Para reducir el desgaste causado por el arrastre relativo de los componentes del rodamiento, es necesario mantener una buena lubricación entre los componentes del rodamiento. La película de aceite lubricante puede aislar bien las superficies de contacto entre componentes y evitar el contacto de fricción directo entre metal y metal. Al mismo tiempo, una buena lubricación también desempeña un buen papel en la disipación del calor y puede reducir la transmisión del calor por fricción durante el funcionamiento.
Debido al duro entorno operativo de los rodamientos de laminadores, aumentará la probabilidad de contaminación de los rodamientos durante el funcionamiento. Por tanto, los rodamientos deben estar bien sellados para evitar la contaminación de la grasa. Por lo general, los rodamientos utilizados en los equipos de laminación de acero están contaminados principalmente por el agua de refrigeración de producción y las incrustaciones de óxido de hierro. Después de que la grasa se contamina con agua, la resistencia a la fatiga del material del cojinete se reducirá y se producirán grietas. Si la grasa está contaminada con incrustaciones de óxido de hierro, la situación será aún peor. Las incrustaciones de óxido de hierro destruirán las condiciones de lubricación dentro del rodamiento y se producirá fricción y desgaste de partículas en la superficie del rodamiento.
En el caso de rodamientos contaminados por agua de refrigeración e incrustaciones de óxido de hierro, los anillos seguirán deteriorándose durante el uso. A medida que aumentan los contaminantes, los anillos eventualmente se agrietarán y los rodamientos se dañarán. Por lo tanto, un sello de rodamiento ideal puede mejorar eficazmente la durabilidad del rodamiento. vida útil y también reduce la probabilidad de que daños repentinos en los rodamientos afecten la producción.