論軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的安裝與維護(hù)

李漢超

【優(yōu)必勝（上海）精密軸承制造有限公司】

摘　要：軋輥軸承是軋機(jī)的一個(gè)重要部件，軋輥軸承的安裝和維護(hù)質(zhì)量的好壞，對(duì)軸承的使用壽命有重要影響。本文介紹了軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的安裝和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，以期能夠?yàn)樗牧袌A柱滾子軸承的安裝與維護(hù)提供一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)；四列圓柱滾子軸承；安裝；維護(hù)

一、前言

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承是軋機(jī)輥系上應(yīng)用得十分廣泛的一種軸承，常熟鋁業(yè)股份有限公司熱軋機(jī)機(jī)組支撐輥采用的是四列圓柱滾子軸承與止推軸承相結(jié)合的型式，四列圓柱滾子軸承可承受較大的徑向力，軸向力由單獨(dú)的止推軸承承擔(dān)。與一般的滾動(dòng)軸承相比，軋輥軸承的工作環(huán)境比較惡劣，工作載荷也比較大，大部分在早些時(shí)候出現(xiàn)破損的軋輥軸承，并不都是由于其自身就有著一定的品質(zhì)缺陷，多數(shù)情況下是因安裝方式不正確且沒(méi)有進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)所引起的，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，造成軸承失效的原因中軸承潤(rùn)滑不良占35%，軸承污染占15%，安裝不良占 20%，材料的疲勞失效占30%。因此正確安裝、維護(hù)軋輥軸承是關(guān)系軋輥軸承壽命的重要因素。 

二、四列圓柱滾子軸承的安裝 

（一）安裝前的準(zhǔn)備工作 

（1）安裝場(chǎng)地要選擇一個(gè)清潔、干燥的工作場(chǎng)合，所有的工具都應(yīng)準(zhǔn)備齊全并保持清潔，安裝不應(yīng)靠近焊接場(chǎng)地，以防有碎屑或灰塵進(jìn)入軸承，安裝前應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)照說(shuō)明書(shū)或圖紙，對(duì)軸承各元件的安裝次序及工作步驟做到清楚明了，從而節(jié)省裝配時(shí)間，減少軸承在空氣中的污染； 

（2）在進(jìn)行安裝工作前必須對(duì)各個(gè)配件，其中含有輥頸、軸承箱等都需要進(jìn)行表層檢測(cè)，對(duì)配件的規(guī)格、狀態(tài)、精密性和公差進(jìn)行檢驗(yàn)，確定其是不是滿足設(shè)計(jì)所需要的標(biāo)準(zhǔn)。與軸承相組合的零件精度如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就會(huì)改變軸承的原有精度；

（3）針對(duì)與軸承表層相結(jié)合的區(qū)域，包含輥頸、各個(gè)孔洞及其邊角和毛刺都需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)那宄駝t，會(huì)影響軸承安裝和劃傷軸承表面，進(jìn)而雜物掉入軸承內(nèi)部，直接引起軸承早期破壞； 

（4）新軸承打開(kāi)包裝后，應(yīng)檢查其裝配尺寸是否符合安裝要求，同時(shí)檢查外觀是否有生銹、磕碰傷、毛刺等缺陷，以及套圈編號(hào)是否正確，如有異議，應(yīng)與供應(yīng)商聯(lián)系或退貨。 

（二）安裝輥環(huán)和內(nèi)圈 

輥環(huán)和內(nèi)圈一般由軋輥加工廠進(jìn)行組合調(diào)試，其中有兩片內(nèi)圈都被安裝于各個(gè)四列圓柱滾子軸承當(dāng)中，通過(guò)過(guò)盈的方式將內(nèi)圈及輥徑進(jìn)行結(jié)合，而在組合調(diào)試之前都需要對(duì)內(nèi)圈進(jìn)行必要的升溫處理，膨脹到要求尺寸之后才能安裝到軋輥輥徑上，之后再進(jìn)行內(nèi)圈外徑磨削。

安裝前，首先要復(fù)查軸承內(nèi)徑和輥徑實(shí)際尺寸，以便確認(rèn)兩尺寸是否滿足設(shè)計(jì)時(shí)的過(guò)盈量要求；加熱完成后，要迅速檢查軸承內(nèi)徑尺寸，看其是否能達(dá)到安裝要求。否則，內(nèi)圈可能裝至一半而抱軸，無(wú)法將內(nèi)圈推到要求位置，從而浪費(fèi)了內(nèi)圈資源；在四列圓柱滾子軸承中，內(nèi)圈通過(guò)過(guò)盈的方式與輥頸進(jìn)行結(jié)合，而在具體的安裝過(guò)程中必須對(duì)內(nèi)圈進(jìn)行升溫，使溫度升高到100℃左右，但是不可大于150℃，時(shí)間為2小時(shí)以內(nèi)，否則可能使內(nèi)圈材料組織發(fā)生改變，內(nèi)圈冷卻后不能收縮至原尺寸，從而造成配合的過(guò)盈量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。升溫，可通過(guò)油槽或感應(yīng)進(jìn)行溫度的提升，萬(wàn)不可通過(guò)明火的方式進(jìn)行升溫處理。

通過(guò)油槽的方法進(jìn)行升溫的過(guò)程中，其內(nèi)徑擴(kuò)增量必須依據(jù)以下公式計(jì)算得到：

在公式當(dāng)中：

△d：表示為溫度升高之后內(nèi)圈的內(nèi)直徑增加量（mm）； 

△t：表示為液體油溫與室內(nèi)溫度之間的差值（℃），假定室內(nèi)溫度為20℃； 

D：表示為最初內(nèi)圈的內(nèi)直徑（mm）。 

在對(duì)雙內(nèi)圈進(jìn)行安裝的過(guò)程中，內(nèi)圈在進(jìn)行冷卻時(shí)需要順著軸承的方向使得內(nèi)圈與其端面緊密的結(jié)合在一起，從而確保沒(méi)有間隙出現(xiàn)，并通過(guò)塞尺展開(kāi)測(cè)試。（詳見(jiàn)圖1） 

（三）外圈和滾動(dòng)體的安裝 

外圈與軸承座內(nèi)孔一般為過(guò)渡配合。首先應(yīng)檢查軸承座的圓度，測(cè)量前應(yīng)徹底清潔軸承座，用內(nèi)徑千分尺在軸承座內(nèi)孔的四個(gè)位置測(cè)量，每個(gè)位置相隔90°分別測(cè)量2次，確保圓度符合圖紙要求。同一套四列圓柱滾子軸承，外圈與滾子組件的復(fù)圓尺寸是配出 來(lái)的，所以盡可能不要混裝，以保證軸承原加工精度。在軸承座靠近輥身的一側(cè)的端蓋上安裝骨架密封、水封和o形圈，再把端蓋裝到軸承座上，按照次序?qū)⑦吶Α⑼馊捌渑浼?、擋圈等進(jìn)行安裝，保持架上的螺紋孔是用來(lái)吊裝用的，可以采用外圈上備用的安裝孔，吊起外圈及其配件，并豎直放入軸承箱當(dāng)中，而小型軸承，可利用銅錘把外圈、滾子及保持架慢慢敲進(jìn)軸承中。此外，在進(jìn)行外圈的安裝過(guò)程中，需要時(shí)刻關(guān)注其表面與保持架 表面是不是存在有標(biāo)識(shí)，如果有，就需要在安裝的過(guò)程中保持標(biāo)識(shí)的同一性；對(duì)有活擋的四列圓柱滾子軸承，其各個(gè)配件，一定要按照套圈端面上標(biāo)注順序安裝，切勿混裝（詳見(jiàn)圖2）。 

如果配件的表面都沒(méi)有任何標(biāo)識(shí)，或者只有其中一個(gè)有，那么為了防范于未然，必須依據(jù)軸承包裝的拆裝初期狀態(tài)次序進(jìn)行安裝，也就是說(shuō)不可錯(cuò)裝一套軸承的配件及外圈滾道，不然的話軸承的滾子會(huì)因?yàn)闊o(wú)法得到均勻的受力而出現(xiàn)軸承損壞的問(wèn)題。 

外圈端面上分別四等分并標(biāo)注1、2、3、 4四個(gè)載荷區(qū)（詳見(jiàn)圖3），第一次安裝時(shí)，使用載荷區(qū)1，之后每運(yùn)轉(zhuǎn)一定的使用周期后應(yīng)對(duì)軸承徹底檢查清洗檢查一遍，并更換載荷區(qū)。為此能夠在最大程度上延長(zhǎng)軸承中各個(gè)配件部分的使用期限，同時(shí)還可以有效避免滾道出現(xiàn)部分區(qū)域過(guò)早發(fā)生損壞脫落的問(wèn)題。

拆卸軸承時(shí)把用來(lái)定位軸承座防止其軸向竄動(dòng)的緊固裝置拆除之后，軸承座連帶內(nèi)部軸承便可作為一個(gè)整體進(jìn)行拆除，在對(duì)軋輥進(jìn)行更替的過(guò)程中，軸承座能被直接安裝至早已設(shè)置好的內(nèi)圈軋輥上。（見(jiàn)圖1、圖2、 圖3）

三、對(duì)于四列圓柱滾子軸承的潤(rùn)滑 

在軸承的實(shí)際使用過(guò)程中，為了在最大程度上確保軸承能夠正常的運(yùn)行，就需要進(jìn)行完全的潤(rùn)滑處理； 

第一，避免或者在最大程度上降低軸承與滾動(dòng)體、滾道及保持架間的接觸，從而減低摩擦所引起的損耗； 

第二，將油膜塑造在摩擦面，在油膜塑造完成之后，能夠有效擴(kuò)增各零部件的接觸面積，從而能夠在一定程度上降低接觸面的拉應(yīng)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)延伸接觸面的使用時(shí)間；

第三，在使用潤(rùn)滑劑之后，取可以在一 定程度上起到防銹蝕的效果； 

第四，潤(rùn)滑劑能夠?qū)崿F(xiàn)散熱，并清除軸承在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的顆粒物； 

第五，潤(rùn)滑劑能夠提高器具的密閉性能，從而避免外界顆粒物的污染；

第六，能夠在很大程度上降低振動(dòng)和噪音。

常鋁熱軋機(jī)機(jī)組支撐輥軸承為油氣潤(rùn)滑。油氣潤(rùn)滑是近幾年新發(fā)展起來(lái)的一種潤(rùn)滑方式，它是將單獨(dú)間歇供送的潤(rùn)滑油和連續(xù)供送的壓縮空氣進(jìn)行混合，并形成絮流狀的油氣混合流后進(jìn)行潤(rùn)滑的過(guò)程，由于油氣潤(rùn)滑沒(méi)有油脂和稀油溢出、污染少，耗油量低，冷卻效果好，可有效降低軸承工作溫度，延長(zhǎng)軸承使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。在重負(fù)荷軋機(jī)軋輥軸承上得到廣泛的應(yīng)用。

四、四列圓柱滾子軸承的維護(hù) 

軸承的使用壽命極大程度上取決于軸承的維護(hù)保養(yǎng)。軸承必須定期從軋輥上拆下檢查，盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題載荷區(qū)以便防止它進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而在最大程度上保證軸承的最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)限。

構(gòu)建軸承文檔，按時(shí)清洗、檢測(cè)軸承部件，對(duì)滾道的運(yùn)行面及滾體表面的損壞情況進(jìn)行觀測(cè)，超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就需要進(jìn)行及時(shí)的替換。在對(duì)軸承進(jìn)行使用的過(guò)程中，必須先使用原裝的軸承部件，別的配件必須進(jìn)行二次測(cè)量才可以進(jìn)行選配利用。 

改變軸承載荷區(qū)，如初起使用載荷區(qū)為1，下一次檢修清洗后可以使用相對(duì)方向的載荷區(qū)3，然后是載荷區(qū)2、載荷區(qū)4等等，以此類推，這樣可以在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中自動(dòng)矯正軸承外圈變形，保持載荷區(qū)受力角度，減小疲勞破壞應(yīng)力，充分利用各面使用價(jià)值， 有效延長(zhǎng)軸承使用壽命。 

定期檢測(cè)調(diào)整支撐輥軸承座側(cè)滑板，保證各軋輥軸線平行。此外，還必須按時(shí)更換傳動(dòng)系統(tǒng)的連接軸，要不然會(huì)出現(xiàn)應(yīng)縫隙太大而導(dǎo)致額外軸向力的出現(xiàn)，最終導(dǎo)致軸承損壞的情況出現(xiàn)。

五、軋機(jī)軸承的保存

作為一種較高緊密性的軸承部件，其保存環(huán)境有著非常高的需求： 

第一，倉(cāng)儲(chǔ)的溫濕度。首先，需要維持倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的空氣是具有較高流動(dòng)性的，且溫度維持在大于25℃上下；其次，濕度過(guò)大會(huì)引發(fā)軸承出現(xiàn)生銹及腐蝕，因而倉(cāng)庫(kù)的濕度需要維持在70%以下；

第二，倉(cāng)庫(kù)的擺放。軸承需要單獨(dú)保存， 當(dāng)與別的貨物放置于同一處時(shí)，其他貨物不可以是化學(xué)制品；

第三，軸承的放置。軸承在放置時(shí)，必須與地面保持在3cm以上并進(jìn)行平放，與暖氣片保持一定的距離； 

第四，定時(shí)進(jìn)行查驗(yàn)。依據(jù)軸承貨物的預(yù)防銹蝕規(guī)范，每隔一段時(shí)間就需要進(jìn)行查驗(yàn)一次。如果察覺(jué)到包裝出現(xiàn)了銹蝕的問(wèn)題， 就需要及時(shí)重新包裝。 

六、結(jié)論

實(shí)踐證明，如果四列圓柱滾子軸承的安裝和維護(hù)得當(dāng)，會(huì)大大延長(zhǎng)軸承的使用壽命，常熟鋁業(yè)股份有限公司熱軋機(jī)機(jī)組支撐輥，現(xiàn)用四列 圓柱滾子軸承平均使用壽命15000小時(shí)，最長(zhǎng)已達(dá)到20000多小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了廠家的預(yù)期壽命8000～12000小時(shí)，減少了軸承新備件的使用，大大降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，降低了企業(yè)停機(jī)更換軸承的頻率，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的收益。 

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來(lái)源：《智庫(kù)時(shí)代》2019年

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