Følg meg på:
Den ultimate guiden til valselagerlagre
Det mest typiske lageret blant valselagerlagre er valselageret. Rullelagre er viktige komponenter som brukes for å støtte rullene og opprettholde riktig posisjon i rammen. Friksjonskoeffisienten til lageret er relatert til rullende energiforbruk; levetiden til lageret er relatert til utnyttelsesgraden til valseverket; stivheten til lageret har innvirkning på dimensjonsnøyaktigheten til de valsede produktene. Derfor krever stålvalseproduksjon at rullelagre har en liten friksjonskoeffisient, tilstrekkelig styrke og en viss stivhet. I moderne valseverk må strukturen til valselagrene også lette raske valsebytteoperasjoner. Typisk fire-rads sylindriske rullelager bære radielle belastninger. Trykkrulle eller skyvekulelager og radial vinkelkontaktkule eller radialrullelager bærer aksial belastning. De fleste valselagerlagre bruker olje-luftsmøring eller oljetåkesmøring og fett for smøring og kjøling.
Sfæriske rullelager
Valseverkets lagerkonfigurasjon bruker hovedsakelig to sett med sfæriske rullelager installert side ved side på samme rullehals. Denne konfigurasjonen oppfylte i utgangspunktet produksjonsbetingelsene på den tiden, og rullehastigheten kunne nå 600 rpm. Men når hastigheten øker, blir dens mangler og fremtredende: kort lagerlevetid, stort forbruk, lav presisjon på ferdige produkter, alvorlig slitasje på rullehalsen, stor aksial bevegelse av rullen, etc.
Fire-rads sylindrisk rullelager + trykklager
Sylindriske rullelager ta en tett passform mellom den indre diameteren og rullehalsen for å motstå radiell kraft. De har fordelene med stor lastekapasitet, høy grensehastighet, høy presisjon, separerbare og utskiftbare indre og ytre ringer, enkel behandling, lave produksjonskostnader og praktisk installasjon og demontering. ; Trykklageret bærer den aksiale kraften, og den spesifikke strukturelle typen kan velges i henhold til egenskapene til valseverket.
Under tung belastning og lav hastighet er skyverullelagre utstyrt for å tåle skyvebelastningen med liten aksial klaring. Når rullehastigheten er høy, utstyrt med vinkelkontaktkulelager, er ikke bare grensehastigheten høy, men den aksiale klaringen kan kontrolleres strengt under drift. Rullene er tett ført i aksial retning og tåler generelle aksiale belastningskrefter. Denne typen lagerkonfigurasjon har ikke bare lang lagerlevetid og høy pålitelighet, men har også mange fordeler som høy presisjon av valsede produkter og enkel kontroll. Derfor er den for tiden den mest brukte og brukes mest i valsemøller, platemøller, foliemøller og doble støttevalser. Støttevalser for kaldvalseverk og varmvalseverk mv.
De konisk rullelager kan bære både radiell kraft og aksial kraft. Det er ikke nødvendig å konfigurere et trykklager, så hovedmotoren er kompakt. Den indre diameteren til det koniske rullelageret og rullehalsen har en løs passform, noe som er veldig praktisk å installere og demontere. Noen ganger kan imidlertid den løse passformen forårsake glidende kryp, så den indre diameteren er ofte maskinert med et spiraloljespor. Denne konfigurasjonstypen er fortsatt mye brukt, for eksempel arbeidsvalsene til fire-høye varmvalseverk og kaldvalseverk, blankemaskiner, stålbjelkevalseverk, etc.
Fire-rads sylindriske rullelager og seks-rads sylindriske rullelager brukes nesten utelukkende i rullehalser, tromler og rullepresser til rullende stativer. Disse lagrene har lav friksjon sammenlignet med andre rullelagre. Fordi disse lagrene vanligvis er montert med en interferenspasning på valsehalsen, er de spesielt egnet for valseverksapplikasjoner der valsehastighetene er høye. Det lave tverrsnittet til disse lagrene tillater bruk av relativt store rullhalsdiametere sammenlignet med rulldiameteren. På grunn av det store antallet ruller som kan installeres, er den radielle lastekapasiteten svært høy.
Flerrads sylindriske rullelagre tåler kun radielle belastninger. Derfor er disse lagrene montert sammen med dype sporkulelager eller vinkelkontaktkulelager, eller koniske rullelagre av radial- eller skyvedesign, som bærer den aksiale belastningen. Fire-rads og seks-rads koniske rullelagre er av separat design, det vil si at lagerringen med integrert flens og rulle- og burmontasjen kan installeres separat fra den separate lagerringen, eller alle lagerkomponenter kan installeres separat.
Dette forenkler lagerinstallasjon, vedlikehold og inspeksjon betraktelig. Lageret tåler en viss grense for aksial forskyvning av akselen i forhold til lagersetet. Fire-rads sylindriske rullelagre har en sylindrisk boring, og noen lagerstørrelser er også tilgjengelige med koniske boringer. Lagre med koniske boringer kan justeres under installasjonen for å oppnå en viss radiell innvendig klaring eller en definert forspenning.
Smøring av valselager
I prinsippet er smøringen av rullelagre i utgangspunktet den samme som smøringen av andre rullelagre, bortsett fra at arbeidsforholdene til rullelagre er relativt tøffe, og hvorvidt deres arbeidsytelse kan utøves effektivt avhenger i stor grad av smøring av lagrene. De viktigste smøremetodene som brukes i rullelager inkluderer fettsmøring og oljesmøring.
(1) Fettet til fettsmøring har også en tettende effekt. Tetningsstrukturen og smørefasilitetene er enkle, og det er praktisk å etterfylle fett. Derfor, så lenge arbeidsforholdene tillater det, blir rullelagre generelt smurt med fett. Oljesmøring har en sterk kjølende effekt og kan fjerne skitt og fuktighet fra lageret. Smøremetodene for rullelagre som bruker oljesmøring inkluderer trykkoljesmøring, oljespraysmøring, oljetåkesmøring og olje-luftsmøring.
(2) Trykkoljetilførselssmøring er den mest effektive smøremetoden for rullelagre under normal hastighet. Oljeinjeksjonssmøring er å spraye smøreolje inn i lageret gjennom en oljeinjeksjonsdyse installert på den ene siden av lageret ved et visst trykk for smøring. Den brukes vanligvis i høyhastighets rullelager eller i situasjoner der trykkoljetilførselssmøring ikke kan oppfylle kjølekravene.
(3) Spraysmøring er å spraye tørr trykkluft som inneholder oljetåke på innsiden av lageret for smøring. Mengden olje som brukes er liten. På grunn av luftens påvirkning er kjøleeffekten ekstremt sterk. Den brukes hovedsakelig til storskala rullemaskiner med høy rullehastighet og høy rullepresisjon. Rullelager, eller for rullelager som ikke ofte demonteres i lagerhuset. Både trykkoljeforsyningssmøring og oljeinjeksjonssmøring krever installasjon av oljeinnløps- og utløpsrør, smørepumper, oljereservoarer og noen ganger smøreoljekjølere. Derfor er kostnadene relativt høye, og generelt brukes rullelager sjelden.
Årsaker som påvirker levetiden til valselagerlagre
Valselagre er viktige komponenter i valseverket. Under driften av valseverket støtter lagrene valsene og bærer valsekraften til valsene mens de opprettholder den riktige posisjonen til valsene. Hvorvidt kvaliteten og levetiden til valselagerlagrene er pålitelige, påvirker direkte påliteligheten til valseverkets drift. kjønn. Det er mange faktorer som påvirker levetiden til valselagerlagre. En rekke interne og eksterne faktorer som lagermateriale, strukturell design, produksjonsnøyaktighet, installasjon og forsegling, smøring og kjøling vil alle ha innvirkning på levetiden til valseverkslagere. Tøffe arbeidsforhold er hovedårsaken til tidlig svikt i valseverkslagere. Generelt sett inkluderer arbeidsforholdene til lagre hovedsakelig belastning og distribusjon, smøring, tetning, hastighetsoverføring, driftstemperatur, varmeavledningsforhold, etc., lagerkvalitet og bruk. Hvis delene er like, men arbeidsforholdene er forskjellige, vil det være et stort gap i levetiden.
Påvirkningen av karbider på lagerets levetid
Etter bråkjøling og lavtemperaturtempering vil strukturen til høykarbonbærende stål endres til uoppløste karbider, nålformet martensitt og tilbakeholdt austenitt. Innholdet av uoppløste karbider, karbidmorfologifordeling og nålformet martensittstørrelse og tilbakeholdt austenitt vil påvirke lagerets tilsynelatende egenskaper. Jo lavere innhold av uoppløste karbider i lagerstålet, desto høyere er hardheten til lagerstålet. Årsaken er at jo mindre innhold av uoppløste karbider, desto lavere er karbonkonsentrasjonen i martensittmatrisen. vil øke og hardheten blir høyere.
Den lille mengden av uoppløste karbider som er tilstede i det bråkjølte lagerstålet bidrar til å forbedre slitestyrken til lageret og bidrar også til å oppnå finkornet kryptomartensitt, og forbedrer derved lagerets seighet og utmattelsesmotstand; karbonisering Materialets partikkelstørrelse har også stor innflytelse på lagerets levetid. Karbidpartiklene i lagerstål er mindre enn 0.6um, og levetiden vil bli betydelig forbedret. Størrelsen på karbidpartikler av høykvalitets lagerstål er mye lavere enn vanlig lagerstål, og fordelingen av karbidpartikler er også jevn og vises ikke i en båndfordeling; nettverkskarbidfordelingen vil påvirke forbindelsen mellom matrikskornene, og derved redusere utmattingsmotstandsgrensen til lageret. Dersom spenningen mellom lagrene overskrider utmattingsgrensen, vil det gradvis oppstå sprekker og lagrenes levetid forkortes.
Egenskapene til bainitisk struktur vil øke proporsjonsgrensen, bøyestyrken, flytestyrken og seksjonskrympingen av karbon-krombærende stål, forbedre seigheten til lagerstål og forbedre lagerets evne til å motstå slagkraft, bruddkraft og friksjon. Den har også Bidrar til godt vedlikehold av lagerdimensjoner.
Effekt av belastningsforhold på lagerets levetid
Lagrene som brukes i valseverk inkluderer hovedsakelig følgende typer: flerrads sylindriske rullelager, fire-rads koniske lagre og dobbeltrads sfæriske rullelager. Uten å ta hensyn til kvaliteten på selve lageret, er levetiden til lageret som brukes under arbeidsforhold hovedsakelig bestemt av lageret. Bestemmes av den mottatte lasten.
Ettersom rullekraften til linjevalseverket fortsetter å øke, kan kun flerradslagre brukes i valsehalsen. Konseptet med flerrads lagerdesign er å stole på flere rader med rullende elementer for å bære lasten jevnt og dermed øke bæreevnen. Ved selve bruken av valseverket kan imidlertid ikke belastningsbæringen av flerrads valseelementene være helt jevn og kan til og med ha store avvik. Hovedfaktorene som forårsaker avviket inkluderer avviket fra utformingen og produksjonen av selve lageret, monteringsnøyaktigheten til lagersetet og slitasjen til valseverkskomponenter. Samtidig påvirkes også lagerbelastningsfordelingen av rullekraften, aksialkraften og rullebøyekraften.
Dette vil uunngåelig føre til at belastningen som bæres av hver rad av rullende elementer deformeres under forutsetning av at den ekvivalente belastningen som bæres av lageret som helhet forblir uendret, og til slutt fører til eksentrisk belastning. Når den eksentriske belastningen er dannet, vil den fortsette å intensivere med fortsatt bruk inntil en viss rekke. Mengden belastning som det rullende elementet tåler overstiger den endelige bæreevnen til rulleelementet, noe som resulterer i lokal overbelastningsbrudd.
Ubalansert belastning er en situasjon som alvorlig påvirker lagerets levetid. I tillegg til den ubalanserte lastfordelingen til hver rad med ruller som er analysert ovenfor, kan det også føre til at en enkelt rad med ruller vipper, noe som forårsaker at stress konsentreres lokalt, noe som fører til at rulleelementet glir. Når rullebetingelsene endres, vil det oppstå kontaktglidning mellom lagerrulleelementene og de indre og ytre ringene, noe som fører til at lageret varmes opp og blir skadet.
Virkningen av smørekvalitet på lagrenes levetid
Lagre kan brukes pålitelig i lang tid uten garanti for smørekvalitet. Valseverkslagere er utsatt for friksjon fra mange aspekter under normal drift. Blant dem er belastningsområdet til den ytre ringløpsbanen den mest alvorlige delen av intern friksjon. Det vil definitivt være et radialt oljegap under driften av lageret, og rullingen av rullene vil kun skje i lastområdet. På denne måten vil det ikke-lastede området være i en semi-rullende og semi-glidende tilstand. Når valsen kommer inn i lasteområdet fra det ikke-lastede området, vil rotasjonshastigheten plutselig øke. Under den plutselige økningen i rotasjonshastigheten vil valsen og løpebanen gni voldsomt, og samtidig vil de også bære støtbelastningen fra stålvalseprosessen.
I dette tilfellet, hvis lageret er dårlig smurt, vil ruheten på overflaten til delene fortsette å øke, noe som vil føre til en gradvis økning i slitasje. Trykket på overflaten av rulleenheten øker også. Samtidig, under driften av lageret, oppstår glidfriksjon mellom det løpende rulleelementet og løpebanen, det løpende rulleelementet og buret, buret og de indre og ytre ringene, og denne glidefriksjonen vil øke ettersom belastningen øker. Eksistensen av glidefriksjon vil forårsake relativ kryping mellom lagerkomponentene. For å redusere slitasjen forårsaket av den relative gjennomgangen av lagerkomponentene, er det nødvendig å opprettholde god smøring mellom lagerkomponentene. Smøreoljefilmen kan godt isolere kontaktflatene mellom komponenter og unngå direkte friksjonskontakt mellom metall og metall. Samtidig spiller god smøring også en god rolle i varmespredningen og kan redusere overføringen av friksjonsvarme under drift.
På grunn av det tøffe driftsmiljøet til valseverkslagere, vil sannsynligheten for forurensning av lagrene under drift øke. Derfor må lagrene tettes godt for å unngå forurensning av fettet. Vanligvis er lagrene som brukes i stålrulleutstyr hovedsakelig forurenset av produksjonskjølevann og jernoksidskala. Etter at fettet er forurenset av vann, vil utmattingsmotstanden til lagermaterialet reduseres og det vil oppstå sprekker. Hvis fettet er forurenset av jernoksidbelegg, vil situasjonen bli enda verre. Jernoksidskalaen vil ødelegge smøreforholdene inne i lageret, og friksjon og partikkelslitasje vil oppstå på lageroverflaten.
For lagre som er forurenset av kjølevann og jernoksidbelegg, vil ringene fortsette å forringes under bruk. Ettersom forurensningene øker, vil ringene til slutt sprekke og lagrene vil bli skadet. Derfor kan en ideell lagertetning effektivt forbedre lagerets holdbarhet. levetid, og reduserer også sannsynligheten for plutselige lagerskader som påvirker produksjonen.