背衬轴承在中厚板热矫直机中的应用

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背衬轴承在中厚板热矫直机中的应用摘　要:通过介绍应用在中厚板热矫直机辊系中的背衬轴承的结构特征和安装要求，论述了使用背衬轴承作支承辊的矫直机的技术优势，着重阐明了选用背衬轴承做热矫直机支承辊的注意事项。关键词：中厚板；热矫直机；背衬轴承；安装矫直机是中厚板热轧生产线上的重要设备。在现代中厚板热轧生产线上，通常布置2台～3台矫直机。而最主要的一台是布置在轧机的延伸辊道之后、冷床之前，用于对轧制(或快冷)后钢板所产生的不同程度的桡曲、瓢曲、波浪、镰刀弯和歪扭等缺陷进行矫正的热矫直机。另外，在轧线热处理区和精整区末端，还布置有温矫直机和冷矫直机，进一步对成品钢板的平直性进行矫正。中厚板矫直机通常使用上下工作辊交错布置的平行辊矫直机，工作辊数量在5根～11根之间。随着轧钢技术的快速发展，尤其是现代高强度材料迅速增多，钢铁生产企业对矫直机的性能要求也越来越高。为了满足这些要求，在矫直机工作辊的数量没有发生变化的情况下，通过增大矫直机的矫直力来达到生产要求是常用的方法。由于矫直机的矫直力主要由支承辊来承受，如何让矫直机的支承辊能承受更大的载荷是我们研究的目标。近年来，在设计矫直机辊系时，逐渐出现了采用背衬轴承来直接当支承辊用的趋势。通过在单位长度范围内增加支承轴承的数量或接触宽度，从而实现增大矫直力的目的。在中厚板热轧生产线上分布的几台矫直机中，热矫直机是工作频率最高、负荷最重、工作环境最差的一台，所以本文将以背衬轴承作为热矫直机支承辊为例进行分析说明，而背衬轴承在温矫直机和冷矫直机中的应用会相对容易一些。由于该结构在国内外使用还不广泛，我公司结合国内外制造与使用的实际情况，也仅在个别钢厂的热矫直机辊系改造时进行了尝试。1　背衬轴承的结构形式1.1常规背衬轴承的结构形式背衬轴承是一种外圈特别厚的滚动轴承，最早在多辊的森吉米尔冷轧机上作为最外端的支承辊用。通常，背衬轴承为圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承，可采用带或不带整体式挡边的双列或三列圆柱滚子轴承。无挡边轴承的优点在于结构简单、径向承载能力高，但缺点是不能承受轴向负荷，需要在外圈和支承鞍座侧面之间设置青铜或塑料止推垫圈。带有挡边的轴承不需要止推垫圈，轴承本身能够同时承受径向力和一定的轴向力，轴承两侧可以加密封，内圈上可以设置润滑槽来向轴承供应润滑剂。1.2热矫直机支承辊用背衬轴承的结构形式某钢厂3800mm热矫直机辊系中使用的背衬轴承的结构轮廓图，见图1。

1该背衬轴承具有如下结构特征: (1)轴承为双列圆柱满滚子轴承，内圈带润滑油沟。(2)轴承内外圈均带有挡边。外圈带有固定挡边，内圈带有活动挡边。活动挡边在安装时进行轴向定位。(3)轴承采用双层密封。内层为耐高温氟橡胶J型油封，外层为金属保护装置，主要防止细小氧化铁皮进入。(4)外圈两端带有大圆弧过渡面，防止出现边部应力集中现象。2　背衬轴承的安装形式和安装要求在中厚板热矫直机中，由于工作辊的辊身较长，辊间距又要求较小，致使矫直辊的辊径较小，刚度很差，需要在其下部安装强力的支承辊来提高刚度。为了保证强度与刚度，支承辊通常都会做成多段，本文所述案例就直接用背衬轴承来做支撑。

2工作时，矫直机的矫直力由工作辊传递至支承辊(即背衬轴承)上，背衬轴承再将所承受的载荷通过心轴均匀地传递给支座以及辊座、机架底座等。矫直力在支承辊各背衬轴承处的分布是否均匀主要取决于背衬轴承的尺寸精度、设备的制造精度以及安装精度等。2.1安装形式某钢厂3800mm热矫直机直接采用背衬轴承作支承辊的辊系结构简图，见图2。从图中可知，每根工作辊下布置有6组支承辊部件，即6套单组背衬轴承。单组背衬轴承直接作支承辊的结构形式如图3所示。

3该种结构中间为背衬轴承，两端支座直接固定支撑心轴，每两个轴承和三个支座为一组，两个轴承相对矫直辊中心交错布置，?个轴承轴线相对于矫直辊轴线的偏移量为70mm。轴承选用SKF的背衬满滚子轴承，基本额定动负荷1060kN。(运转世界大国龙腾龙出东方腾达天下龙腾三类调心滚子轴承刘兴邦CACCEMBMA)减速机轴承的选型及间隙调整轴承是用来支承轴的部件，用来引导轴的旋转运动,并承受由轴传递给机架的载荷。轴承是机械工业使用广泛、要求严格的配套件和基础件，是各种机械的旋转轴或可动部位的支承元件，也是依靠滚动体的滚动实现对主机旋转的支承元件。被人们称为机械的关节。轴承是当代机械中举足轻重不可缺少的基础零部件。虽然其兴起不过百余年历史，但因其关系国计民生，世界各国都不遗余力地发展本国轴承工业，凭借高超的现代科学技术，轴承生产品种已超过十余万种，质量优异，性能超群，为世界机械工业及其他产业的发展、为人类社会的进步做出了卓越的贡献。一、大部分机械用轴承选型必须要考虑这几点因素“各种类型的轴承，因设计各异而具有不同的特性。由于轴承的具体安装部位以及应用场合的多变性与复杂性，轴承类型选择无固定模式可循为适应某种主机特定的安装部位和应用条件进行轴承类型选择时，建议依据以下几个主要因素综合考虑。”允许空间

4机械设计时，一般先确定轴的尺寸，然后根据轴的尺寸选择轴承。通常，小轴选用球轴承；大轴选用圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承(有时也可选用球轴承)。若轴承安装部位的径向空间受到限制，应采用径向截面高度较小的轴承。如滚针轴承、某些系列的深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子或调心滚子轴承以及薄壁轴承。若轴承安装部位的轴向空间受到限制，可采用宽度尺寸较小的轴承。轴承载荷载荷大小载荷大小通常是选择轴承尺寸的决定因素。滚子轴承比具有相同外形尺寸的球轴承承载能力大。通常球轴承适用于轻或中载荷、滚子轴承适用于承受重载荷。载荷方式纯径向载荷可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承。纯轴向载荷可选用推力球轴承、推力圆柱滚子轴承。有径向载荷又有轴向载荷(联合载荷)时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。若径向载荷较大而轴向载荷较小时，可选用深沟球轴承和内、外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。如同时还存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的情况，可选用调心球轴承、调心滚子轴承。若轴向载荷较大而径向载荷较小时可选用推力角接触球轴承，四点接触球轴承如还要求调心性能，可选用推力调心滚子轴承。转速滚动轴承的工作转速主要取决于其允许运转温度。摩擦阻力低，内部发热较少的轴承适用于高速运转的场合。仅承受径向载荷时，选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承可以达到较高的转速，若承受联合载荷时，宜选用角接触球轴承。采用特殊设计的高精度角接触球轴承，可以达到极高的转速。各种推力轴承的转速均低于径向轴承。旋转精度对于大多数机械，选用0级公差的轴承足以满足主机要求，但对轴的旋转精度有严格要求时，如机床主轴，精密机械和仪表等，则应选用较高公差等级的深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和推力角接触球轴承。刚性滚动轴承的刚性由其承受载荷时发生的弹性变形量来决定，一般情况下，这种变形量很小，可以忽略不计，但在某些机械中，如机床主轴系统，轴承的静态刚度和动态刚度对系统的特性影响很大。一般来说，滚子轴承比球轴承具有较高的刚度。各类轴承通过适当地“预紧”也可以不同程度地提高刚性。噪声与振动轴承本身的噪声与振动一般都很低。但对于中小电机、办公机械、家用电器和仪表等对噪声与运转平稳性有特殊要求的机械，通常选用低噪声轴承。轴向移动轴承最普遍的配置方式是在轴的一端安装一套轴向定位的“同定轴承”，而在另一端安装一套轴向可移动的“游动轴承”，以防止由于轴热胀冷缩而产生卡死现象。经常用的“游动轴承”是内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承，此时内圈与轴的配合或外圈与外壳孔的配合可采用过盈配合。有时也可选用不可分离型深沟球轴承或调心滚子轴承作游动轴承，但在安装时内圈与轴或外圈与外壳孔配合应选择间隙配合，以确保内圈或外圈有足够的轴向移动的自由。球轴承的摩擦阻力较滚子轴承小，纯径向载荷作用时，径向接触轴承的摩擦阻力小；纯轴向载荷作用时，轴向接触轴承的摩擦阻力小；联合载荷作用时，轴承接触角与载荷角相近的角接触轴承摩擦阻力最小。在需要低摩擦力矩的仪器和机械中，选用球轴承或圆柱滚子轴承较适宜。此外，低摩擦力矩轴承应避免采用接触式密封，同时，建议采用滴油润滑，油气润滑或其它有利于减磨的润滑方式。具有圆柱形内孔的轴承用于安装拆卸较频繁的机械中，应优先选用分离型角接触球轴承、圆锥滚子轴承、可分离的圆柱滚子轴承、滚针轴承和推力轴承等。具有圆锥形内孔的轴承可安装在轴颈上，或借助紧定套或退卸套装在圆柱形轴颈上，安装拆卸很方便。

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