寶鋼熱軋部2050連續(xù)可變凸度(cvc)熱軋精軋機組是從德國SMs公司引入的，此軋機上裝有彎輥裝置和工作輥軸向抽動裝置。工作輥操作側(cè)采用一種特殊設(shè)計的四列組合軸承，當(dāng)中兩列為圓柱滾子，兩列為圓錐滾子。軸承在50多噸彎輥力作用下，工作壽命普遍較短，在機燒熔事故時有發(fā)生，損失巨大。

1、軸承的工作載荷對軸承使用壽命的影響關(guān)于滾動軸承已就幾何學(xué)、接觸力學(xué)、動力學(xué)、摩擦與磨損、潤滑、疲勞損傷、振動、材料等各方面進行了詳盡的研究，所取得的研究成果已使?jié)L動軸承的壽命和工作可靠性有了極大的提升。因此，軸承的疲勞壽命公式也幾經(jīng)修改，演變成今天的形式。1．1 各列軸承偏載是影響軸承總體壽命的主要因素現(xiàn)代軋機因軋制力的增大，要求軋輥輥頸采用多列軸承，結(jié)果，其理論設(shè)計主要運用多列滾動體均勻受載來提高軸承的承載能力。1．2偏載導(dǎo)致滾子傾斜使軸承壽命縮短一般軋輥軸承滾子的長度比較長，同時在軋輥安裝或使用過程中，各種誤差與彎輥力的影響、任何軋輥的不同軸度及撓度變形，都將導(dǎo)致軋輥軸承各列滾子的偏載。偏載不但影響多列滾子軸承各列滾子間的載荷分配不均，并且更嚴(yán)重地引起單列滾子發(fā)生傾斜，造成局部應(yīng)力集中，會嚴(yán)重影響軸承的使用壽命。1．3偏載導(dǎo)致打滑而降低軸承壽命滾動軸承中滾動體與滾道之間的載荷僅僅作用在很窄的接觸面上，雖然滾動軸承的載荷不太大。但在滾動體與滾道接觸面上產(chǎn)生的應(yīng)力卻很大。因此，在滾動軸承設(shè)計或使用壽命評定中，要考慮的關(guān)鍵因素是滾動條件的破壞，而不是滾動體的破碎。

2、熱軋多列軋輥軸承的偏載分析及測量2．1 現(xiàn)況介紹寶鋼2050熱軋精軋機組中操作側(cè)的組合軸承使用情況不夠穩(wěn)定，軸承損壞比較頻繁，從軸承損壞的具體情況可以看出，損壞的組合軸承中，多數(shù)為靠近輥身側(cè)的一列圓柱滾子普遍出現(xiàn)外圈滾道發(fā)生大面積剝落及滾動體碎裂等現(xiàn)象；另外，軸承座與彎輥柱塞相接觸的柱面容易被磨平甚至脫落。在大彎輥力作用下，如何減少軸承損壞、保證軸承穩(wěn)定工作已成為亟待解決的問題。2．2 偏載的原因?qū)垯C中多列滾子軸承，其異常偏載主要來自軋機輥系特征，即軸承載體的彈性變形與高速復(fù)合特征。普通四輥軋機工作輥操作側(cè)軸承把工作輥和軸承座聯(lián)系在一起，形成一個轉(zhuǎn)動副，而軸承座安裝在機架窗口中與機架形成一個移動副，同時軸承座尚受到液壓彎輥缸柱塞的約束，并通過軸承座／軸承向輥頸施加彎輥力。在剛性構(gòu)件假設(shè)下，各構(gòu)件均可視為剛體，它們之間組成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，彎輥力均勻地作用在工作輥與軸承座之間形成轉(zhuǎn)動副的軋輥軸承上。實際狀況往往并非如此，受彎輥力的作用使工作輥和軸承座均產(chǎn)生較大的彈性變形，它使軋輥軸承的承載狀態(tài)發(fā)生變化。當(dāng)軋輥軸承發(fā)生變形時，安裝軸承的輥頸會隨著發(fā)生相應(yīng)的傾斜，而軸承的內(nèi)環(huán)因固接在軋輥的輥頸上也一起傾斜；軸承外圈受軸承座的約束，因軸承座在約束的限制下，只能沿牌坊窗口上下平動，而不能轉(zhuǎn)動，因此軸承內(nèi)外環(huán)之間沿軋輥軸線的方向形成一個楔形間隙，軋輥軸承一般為四列輥子軸承，間隙不均勢必造成各列滾動體之間的載荷分配嚴(yán)重不均；此外，由于操作側(cè)軸承座與牌坊間軸向固定，故還會在軸承內(nèi)產(chǎn)生一個很大的附加軸向載荷。

3、多列軋輥軸承部位的改造3．1 改造的機構(gòu)原理分析為避免發(fā)生文中所述的燒損情況，必須改進軸承座部分結(jié)構(gòu)，以使這種機構(gòu)具備在軸承座發(fā)生相對偏轉(zhuǎn)時，有適應(yīng)輥頸偏斜所需的活動度的能力。因此，工作輥軸承座既能保證軸向固定和傳遞彎輥力，又能在彎輥力作用下獲得適應(yīng)輥頸偏轉(zhuǎn)所需的自由度，是軸承載體機構(gòu)設(shè)計必須滿足的要求。3．2 機構(gòu)改造cVc軸的改造是將其改為偏心軸，而液壓彎輥缸墊塊處則由整體式結(jié)構(gòu)改成兩體式結(jié)構(gòu)。根據(jù)軋機桿系機構(gòu)中的受力分析和軋機軸承座及部件的具體結(jié)構(gòu)特點，為解決軸承的異常損壞采取了新的方案，軸承座上的cVc軸和液壓彎輥缸的墊塊采用了全新的結(jié)構(gòu)。3．3 效果新式結(jié)構(gòu)已在寶鋼2050熱軋精軋機組的F4機架上試用，對每種結(jié)構(gòu)的前后使用效果進行了多次在機測試，現(xiàn)場的實測結(jié)果證明了該機構(gòu)的有效性。

4、總結(jié)(1)通過邊界元計算出該軋機軸承存在偏載問題。(2)第一次在軋機上通過在線測試證實了軋機軸承偏載的存在，并測出了偏載系數(shù)為1．47。(3)在軸承座上進行了改造，使軋機輥系增加了軸承座偏轉(zhuǎn)所需的自由度，偏載降低達(dá)90％。通過近兩年的探索與攻關(guān)，最終在寶鋼2050熱軋精軋機上進行了改造并進行許多測試驗證，改進后的軸承座目前正在軋機上使用。

乾潤鋼球?qū)I(yè)提供大量軸承鋼球產(chǎn)品，歡迎來電垂詢！