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文档简介
随着国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高,板带箔的市场需求不断增加,各厂家对生产效率及产品质量的要求也日益提高。轧机转速、轧制力、弯辊力等工况条件越发苛刻,造成工作辊止推轴承损耗明显升高,因此产生的质量及安全事故也不断出现。如何保证止推轴承能够适应现有工况的要求,降低轴承损耗,已成为生产厂家及轴承企业迫在眉睫需要解决的问题。本文从轴承结构设计方面提出改进措施,对解决该问题起到明显的积极作用。
1轴承运行工况分析工作辊止推轴承,用来承受工作辊上产生的轴向力。理论上讲,工作辊产生的轴向力是很小的,一般为轧制力的0.5%~1%。弯辊力一般小于轧制力的2%,最大不应超过5%;正常载荷条件下,轴承受力接触椭圆如图1所示。图中,OB为理论接触角,OA为受载状态下接触角,2a为接触椭圆长轴,角度α为接触椭圆长半轴与钢球中心所对应的中心角,h为挡边高度,β为理论接触角与受载状态下接触角的夹角。正常轴承设计挡边直径D2=De-Kd×DW,挡边高度h=(De-D2)/2。设计时,使轴承受载时接触椭圆边界正好落在挡边边缘,以此来确定挡边高系数Kd。在实际生产中,因轧辊装配后存在轧辊交叉角,当交叉角为0.02°时,轴向力约为轧制力的1%,属于正常范围之内。当轧辊交叉角达到0.05°时,所引起的轴向力达到轧制力的5%[1],轴向力的急剧增大,使得接触椭圆边缘超过挡边边缘,致使边缘应力集中,在转速较高时,使得轴承快速损坏。另外,目前高速箔轧机较多采用板型仪控制板型偏差,可以根据板型偏差自动调节弯辊力的大小,以此更加精确地控制板型偏差。由于轧件的厚度不同、工作辊辊面磨损程度不均匀、工作辊辊面凸度量的不同,弯辊力会明显增加。弯辊力的增加会使工作辊辊径产生一定的倾斜,连同止推轴承内圈发生轴线偏斜,使得接触椭圆超出挡边边缘,亦使轴承迅速损坏。如1850箔轧机,轧制力为400t,弯辊力为4t,转速600m/min时,止推轴承7030AC/DB大部分使用寿命在1a左右;轧制力不变,弯辊力增加为10t,转速提高为1000m/min时,轴承寿命普遍为3个月左右,并且有30%以上甚至1周以内出现发热、滚道边缘剥落、保持器断裂等异常损坏。经分析发现,全部为接触点偏离正常受载时的接触区,碾压到挡边边缘所致。
2改进措施增加挡边高系数。优化设计中,虽然适当提高了挡边高系数,但对于箔轧机工作辊止推轴承来说,还是不够。如7000AC型轴承挡边高系数一般取Kd=0.35,甚至对于40°接触角的角接触球轴承,仅取0.4~0.6之间[2]。根据轧机具体工况,将挡边高系数提高到0.4~0.7之间。将明显改善轴承损耗大、接触点超过挡边的现象。以7030AC/DB外圈为例,原挡边高系数Kd=0.40,钢球直径Dw=准22.225mm,外圈滚道直径De=准209.829mm,则挡边直径为:D2=De-Kd×DW=准200.09mm,挡边高度h=(De-D2)/2=4.4mm;现将挡边高系数提高至Kd=0.60,则挡边高度h=6.7mm。通过改进,有效减少了轴承滚道边缘剥落现象,以及由此引发的发热、抱死等现象,大大提高了轴承平均使用寿命。
3结语改进后跟踪结果表明,提高挡边高系数,对改善高速箔轧机
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