每个钢铁厂都会使用大量的轴承,这些轴承应用场合不同,使用轴承的类型、性能和尺寸也不同。本文主要研
心得安试验究钢厂输送线轴承。由于输送线轴承使用的量大,长期承受高温,缺油运转,周边环境不佳,时常伴随 粉尘和潮湿浊气,、会影响使用寿命。这些轴承的使用寿命长短不仅影响钢厂的运行成本,更重要的是较频繁更换轴承会严重影响整个钢厂的生产效率、钢产量和总成本。
每个钢厂和每个工序的输送线稍有差异,但总的结构原理大体相同,结构如图1所示。
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图1 输送线结构原理图
由图1可以看出,轴固定在基础上面起到支承作用。轴的两端分别安装两个高温调心滚子轴承,轴承的外圈各安装一个轮毂,并与轴承结合于一体。轮毂上面支承传送带,传送带在驱动装置(本图没有画出)的驱动下平稳移动,并带动传送带上面的热钢坯一起移动,达到传送钢坯的目的。
钢坯刚刚轧制出来的温度有700~900℃,随着在传送带的移动,一方面靠自然冷却降温,另一方面将自身的热量直接传递给传送带,传送带再把部分热量传递给轮毂,轮毂再传递给轴外圈,轴承外圈再把部分热量传递给滚动体,滚动体再把部分热量传递给轴承内圈。随着这些热量的传输和空中冷却,各个构件的温度依次越来越低,在轴承上形成了温度梯度,如图2所示。外圈温度最高,滚动体温度次之,内圈温度最低。由于受轴承温度梯度的影响,外圈和滚动体之间存在温度差。2 目前高温轴承存在的问题
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现行的高温调心滚子轴承设计普遍采用在常温下,滚
动体的弧度和内外圈相接触的弧度一致,认为弧度越吻合越好,有效受力接触线越长,承载能力越大。其实,这个方法具有片面性。它仅仅适应于常温轴承和在恒温环境下的轴承。在这两种情况下,它的内外圈和滚动体的温度相同,热胀冷缩量也相同。在这个前提下,它的设计原理是正确的。 图2 轴承温度段分布图
对于钢厂输送线轴承,由于外圈、滚动体和内圈在工作时温度始终不同,且各个构件的温度差几乎相同,因此等曲率设计原则在这里不适用。图3为高温轴承,在常温时采用等曲率设计。若在输送线工况下使用,当温度达到热平衡时,外圈和滚动体的弧度产生了不同,反而导致外圈弧度和滚动体弧度不吻合的现象。由于高温轴承长期工作在额定温度下,所以轴承实际上是在弧度不一致造成的应力集中状态下工作,因而轴承寿命相对不足。
图摘 要:通过分析钢厂滚道输送线用调心滚子轴承工况,提出了高温重载差曲率专用轴承,解决了钢厂输送线用高温轴承寿命难题,并对差曲率的定义、原理和制造方法给出了明确的论述,使之更具有可操作性。该轴承具有耐高温性能强、承载能力大、磨损速度慢、摩擦系数小、抗震能力大以及寿命长的特点。
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岩石力学与工程学报关键词:高温轴承 差曲率 重载 钢厂
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