軋輥軸承

軋輥軸承是用於支撐軋輥，保持其在機架中正確位置的重要部件。軸承摩擦係數大小，關係到軋制能耗；軸承的使用壽命，關係到軋機的利用率；軸承的剛度對軋制產品的尺寸精度有一定影響。因此，軋鋼生產要求軋輥軸承應具有較小的摩擦係數，足夠的強度和一定的剛度。在現代化軋機上，軋輥軸承的結構造型形式還要便於快速換輥操作。

軋輥軸承是軋機的一個重要部件，其裝配、調整、維護質量對軸承壽命、產品尺寸精度、軋機作業率有直接影響。很多早期損壞的軋輥軸承，並非是本身的質量問題，而是由於安裝不當和缺乏良好維護造成的。維護工作是一項艱巨而細緻的系統工程，涉及軋鋼工藝，液壓，機械等眾多的專業知識。細心的維護、嚴格的管理，將對軸承的壽命延長和良好性能的發揮，具有重要意義。

軋輥軸承是用來支撐轉動的軋輥，是軋鋼機工作機座中的重要部件，具有以下工作特點：

(1)工作負荷大且徑向尺寸受到限制。在軋鋼過程中，軋制力矩大，且伴有衝擊載荷；因軋鋼工藝要求軋輥軸承座外形尺寸必須小於輥身最小直徑，所以導致軋輥軸承的外形尺寸受限制、單位負荷大。

(2)運轉速度差別大。不同軋機的運轉速度差別很大，如從0.2～120m/s，且當軋機可逆軋制時，軋機軸承頻繁正、反轉。可見，對於速度不同的軋機應使用不同形式的軸承。

(3)工作環境惡劣。熱軋機軋制時，環境溫度高，軋輥冷卻水及氧化鐵皮飛濺；冷軋機軋制時，採用工藝潤滑劑(如乳化液、軋制油)來潤滑、冷卻軋輥和軋件，也有進人軸承的可能。因此對軋輥軸承的密封提出了較高的要求。

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於工作輥。由於滾動軸承的剛性大，摩擦係數小，但外形尺寸較大，多用於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)，它廣泛用於各種型鋼軋機、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。疊軋薄板軋機採用銅瓦軸承，但由於軋輥溫度高，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構形式。它們的特點是：摩擦係數小、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。它被廣泛用在現代化的冷、熱帶鋼連軋機支撐輥以及其他高速軋機上。

一、失效形式

軋機軸承工作性能能否得以有效利用，相當大的程度上取決於潤滑情況，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，就必須選用適宜於使用條件的潤滑方法和優質潤滑劑，還要設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，軸承在運轉過程中，由於內外圈滾道與滾動體的表面受交變載荷的作用而產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

當軋機軸承軸向間隙過小時或因壓緊端蓋螺釘過緊時而產生一定預緊力時，則向心球軸承外圈產生軸向移動，消除一部分自身游隙和間隙。當預緊力超出一定範圍，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生位移。此時軋輥軸向位移為零。在這種狀態下，軋輥在高速重載下運轉，軸承很快會發熱，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生線膨脹，進一步增大預緊力，破壞潤滑作用，最後導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：如油路設計問題；潤滑脂質量問題；油量問題；加脂方法問題。初次填充潤滑脂時將軸承內部空間填滿即可，對於立輥或斜輥每個軸承座上下蓋內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，是否被雜質污染，是否氧化乳化。若出現上述情況應徹底更換潤滑脂並檢查密封件及密封結構及時更換或改進；若情況尚好可補充新脂後繼續使用。

(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；零部件加工完后殘留下來的金屬切屑；拆除過程中環境異物進入軸承內；裝配過程中機械撞擊造成局部損壞；工作環境中的塵埃等。當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。當異物直徑小於軸承最小工作間隙時，異物可以通過間隙隨潤滑脂攪動。

使滾動體工作面發生磨擦，當異物直徑大於軸承工作間隙時，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，一般會產生異常磨損和疲勞損壞。在軋鋼機械設備中，軋輥軸承較多發生的是單向過載或循環負荷過載。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

當軋輥工作時，其冷卻水應將軋制產生的熱量及時帶走，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。潤滑脂大量地通過密封件向外泄漏。潤滑條件急劇下降，導致軸承環境溫度進一步升高，最後軸承失效。