軋輥軸承的類型以及失效的原因
2022-02-13 03:09:25 安裝信息網(wǎng)
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類型
軋輥軸承主要類型是滾動軸承和滑動軸承。
軋輥上使用的滾動軸承主要是雙列球面滾子軸承、四列圓錐滾子軸承和多列圓柱滾子軸承。滾針軸承僅在個別情況下用于工作輥。由于滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)小，但外形尺寸較大，多用于各種帶軋機和鋼坯連軋機上。
滑動軸承有半干摩擦和液體摩擦兩種。半干摩擦滑動軸承主要是開式酚醛夾布樹脂軸承(夾布膠木軸承)，它廣泛用于各種型鋼軋機、鋼坯軋機及初軋機。在有的小型軋機上還使用銅瓦或尼龍軸承。疊軋薄板軋機采用銅瓦軸承，但由于軋輥溫度高，故作為軸承的潤滑劑。
液體摩擦軸承有動壓、靜壓和靜一動壓三種結(jié)構(gòu)形式。它們的特點是：摩擦系數(shù)小、工作速度高、剛性較好。使用這種軸承的軋機能軋出高精度的軋件。它被廣泛用在現(xiàn)代化的冷、熱帶鋼連軋機支撐輥以及其他高速軋機上。
失效的原因
一、失效形式
軋機軸承工作性能能否得以有效利用，相當(dāng)大的程度上取決于潤滑情況，潤滑劑被稱為“軸承的第五大零部件”。軋機軸承的損壞原因40%以上是潤滑不良造成的，所以要降低軋機軸承消耗，就必須選用適宜于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質(zhì)潤滑劑，還要設(shè)計安裝防止水和氧化皮等異物侵入的可靠密封裝置。在安裝、潤滑、維護正常的情況下，軸承在運轉(zhuǎn)過程中，由于內(nèi)外圈滾道與滾動體的表面受交變載荷的作用而產(chǎn)生的疲勞剝落是軸承的主要失效形式，其次還有磨損、點蝕、塑性變形、破裂等。
二、失效原因
(1)裝配影響
當(dāng)軋機軸承軸向間隙過小時或因壓緊端蓋螺釘過緊時而產(chǎn)生一定預(yù)緊力時，則向心球軸承外圈產(chǎn)生軸向移動，消除一部分自身游隙和間隙。當(dāng)預(yù)緊力超出一定范圍，軸承外圈軸向移動已完全消除了自身游隙和間隙，向心球軸承滾珠在跑道中發(fā)生位移。此時軋輥軸向位移為零。在這種狀態(tài)下，軋輥在高速重載下運轉(zhuǎn)，軸承很快會發(fā)熱，軸承受熱后機體膨脹變形，滾珠破壞，其同軸承副之間的潤滑油膜造成千磨擦，溫度進一步升高，使其他零部件在受熱后產(chǎn)生線膨脹，進一步增大預(yù)緊力，破壞潤滑作用，導(dǎo)致向心球軸承燒損失效。
(2)潤滑條件影響
在實際工作中，往往會發(fā)生因潤滑不良造成的軸承燒損。造成的原因主要有以下幾點：如油路設(shè)計問題；潤滑脂質(zhì)量問題；油量問題；加脂方法問題。初次填充潤滑脂時將軸承內(nèi)部空間填滿即可，對于立輥或斜輥每個軸承座上下蓋內(nèi)要填充足夠量潤滑脂。每次換輥后要檢查潤滑脂是否硬化變黑，是否被雜質(zhì)污染，是否氧化乳化。若出現(xiàn)上述情況應(yīng)徹 底更換潤滑脂并檢查密封件及密封結(jié)構(gòu)及時更換或改進；若情況尚好可補充新脂后繼續(xù)使用。
(3)異物影響
異物來源主要有幾個方面，包括潤滑脂中帶來的灰分或其他雜質(zhì)；零部件加工完后殘留下來的金屬切屑；拆除過程中環(huán)境異物進入軸承內(nèi)；裝配過程中機械撞擊造成局部損壞；工作環(huán)境中的塵埃等。當(dāng)異物顆粒直徑超過油膜厚度，它就會將油膜破壞，造成拉傷，使軸承損傷或早期失效。當(dāng)異物直徑小于軸承小工作間隙時，異物可以通過間隙隨潤滑脂攪動。
使?jié)L動體工作面發(fā)生磨擦，當(dāng)異物直徑大于軸承工作間隙時，異物被壓碎或被碾成薄塵埃黏附在軸承表面或嵌入其中。而被壓碎的異物碎屑若不嵌入工作表面，而進入到潤滑脂中，會更加劇軸承磨損。從而使軸承發(fā)生疲勞剝落，引起工作表面溫度升高。潤滑油進而失去作用，使軸承失效，異物被壓碎或嵌入滾動體中后，即很快破壞油膜，造成在干磨擦狀態(tài)下工作運行使軸承受到損壞。
(4)過載影響
滾動軸承在過載條件下運行，一般會產(chǎn)生異常磨損和疲勞損壞。在軋鋼機械設(shè)備中，軋輥軸承較多發(fā)生的是單向過載或循環(huán)負荷過載。這些過載影響往往造成滾動體局部萌生疲勞裂紋，而引起軸承疲勞失效。
(5)外界溫度影響
當(dāng)軋輥工作時，其冷卻水應(yīng)將軋制產(chǎn)生的熱量及時帶走，但因各種原因，冷卻水較小或起不好此冷卻作用，這樣使軋輥軸承溫度升高，潤滑脂會很快變成液態(tài)。潤滑脂大量地通過密封件向外泄漏。潤滑條件急劇下降，導(dǎo)致軸承環(huán)境溫度進一步升高，軸承失效。
軋輥軸承主要類型是滾動軸承和滑動軸承。
軋輥上使用的滾動軸承主要是雙列球面滾子軸承、四列圓錐滾子軸承和多列圓柱滾子軸承。滾針軸承僅在個別情況下用于工作輥。由于滾動軸承的剛性大，摩擦系數(shù)小，但外形尺寸較大，多用于各種帶軋機和鋼坯連軋機上。
滑動軸承有半干摩擦和液體摩擦兩種。半干摩擦滑動軸承主要是開式酚醛夾布樹脂軸承(夾布膠木軸承)，它廣泛用于各種型鋼軋機、鋼坯軋機及初軋機。在有的小型軋機上還使用銅瓦或尼龍軸承。疊軋薄板軋機采用銅瓦軸承，但由于軋輥溫度高，故作為軸承的潤滑劑。
液體摩擦軸承有動壓、靜壓和靜一動壓三種結(jié)構(gòu)形式。它們的特點是：摩擦系數(shù)小、工作速度高、剛性較好。使用這種軸承的軋機能軋出高精度的軋件。它被廣泛用在現(xiàn)代化的冷、熱帶鋼連軋機支撐輥以及其他高速軋機上。
失效的原因
一、失效形式
軋機軸承工作性能能否得以有效利用，相當(dāng)大的程度上取決于潤滑情況，潤滑劑被稱為“軸承的第五大零部件”。軋機軸承的損壞原因40%以上是潤滑不良造成的，所以要降低軋機軸承消耗，就必須選用適宜于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質(zhì)潤滑劑，還要設(shè)計安裝防止水和氧化皮等異物侵入的可靠密封裝置。在安裝、潤滑、維護正常的情況下，軸承在運轉(zhuǎn)過程中，由于內(nèi)外圈滾道與滾動體的表面受交變載荷的作用而產(chǎn)生的疲勞剝落是軸承的主要失效形式，其次還有磨損、點蝕、塑性變形、破裂等。
二、失效原因
(1)裝配影響
當(dāng)軋機軸承軸向間隙過小時或因壓緊端蓋螺釘過緊時而產(chǎn)生一定預(yù)緊力時，則向心球軸承外圈產(chǎn)生軸向移動，消除一部分自身游隙和間隙。當(dāng)預(yù)緊力超出一定范圍，軸承外圈軸向移動已完全消除了自身游隙和間隙，向心球軸承滾珠在跑道中發(fā)生位移。此時軋輥軸向位移為零。在這種狀態(tài)下，軋輥在高速重載下運轉(zhuǎn)，軸承很快會發(fā)熱，軸承受熱后機體膨脹變形，滾珠破壞，其同軸承副之間的潤滑油膜造成千磨擦，溫度進一步升高，使其他零部件在受熱后產(chǎn)生線膨脹，進一步增大預(yù)緊力，破壞潤滑作用，導(dǎo)致向心球軸承燒損失效。
(2)潤滑條件影響
在實際工作中，往往會發(fā)生因潤滑不良造成的軸承燒損。造成的原因主要有以下幾點：如油路設(shè)計問題；潤滑脂質(zhì)量問題；油量問題；加脂方法問題。初次填充潤滑脂時將軸承內(nèi)部空間填滿即可，對于立輥或斜輥每個軸承座上下蓋內(nèi)要填充足夠量潤滑脂。每次換輥后要檢查潤滑脂是否硬化變黑，是否被雜質(zhì)污染，是否氧化乳化。若出現(xiàn)上述情況應(yīng)徹 底更換潤滑脂并檢查密封件及密封結(jié)構(gòu)及時更換或改進；若情況尚好可補充新脂后繼續(xù)使用。
(3)異物影響
異物來源主要有幾個方面，包括潤滑脂中帶來的灰分或其他雜質(zhì)；零部件加工完后殘留下來的金屬切屑；拆除過程中環(huán)境異物進入軸承內(nèi)；裝配過程中機械撞擊造成局部損壞；工作環(huán)境中的塵埃等。當(dāng)異物顆粒直徑超過油膜厚度，它就會將油膜破壞，造成拉傷，使軸承損傷或早期失效。當(dāng)異物直徑小于軸承小工作間隙時，異物可以通過間隙隨潤滑脂攪動。
使?jié)L動體工作面發(fā)生磨擦，當(dāng)異物直徑大于軸承工作間隙時，異物被壓碎或被碾成薄塵埃黏附在軸承表面或嵌入其中。而被壓碎的異物碎屑若不嵌入工作表面，而進入到潤滑脂中，會更加劇軸承磨損。從而使軸承發(fā)生疲勞剝落，引起工作表面溫度升高。潤滑油進而失去作用，使軸承失效，異物被壓碎或嵌入滾動體中后，即很快破壞油膜，造成在干磨擦狀態(tài)下工作運行使軸承受到損壞。
(4)過載影響
滾動軸承在過載條件下運行，一般會產(chǎn)生異常磨損和疲勞損壞。在軋鋼機械設(shè)備中，軋輥軸承較多發(fā)生的是單向過載或循環(huán)負荷過載。這些過載影響往往造成滾動體局部萌生疲勞裂紋，而引起軸承疲勞失效。
(5)外界溫度影響
當(dāng)軋輥工作時，其冷卻水應(yīng)將軋制產(chǎn)生的熱量及時帶走，但因各種原因，冷卻水較小或起不好此冷卻作用，這樣使軋輥軸承溫度升高，潤滑脂會很快變成液態(tài)。潤滑脂大量地通過密封件向外泄漏。潤滑條件急劇下降，導(dǎo)致軸承環(huán)境溫度進一步升高，軸承失效。
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