带密封圈的轧钢机轧辊轴承

CN41-1148ΠTHBearing2002,No.9

带密封圈的轧钢机轧辊轴承

苏立樾

(洛阳轴承(集团)公司,河南　洛阳　471039)

摘要:轧钢机轧辊轴承采用带密封圈的四列圆锥滚子轴承,介绍密封圈的安装部位和结构形式。带密封圈的四列圆锥滚子轴承具有使用寿命长,润滑油消耗少,维护间隔时间长,密封效果好等优点。关键词:轧钢机;轧辊轴承;四列轴承;圆锥滚子轴承;密封圈;结构

中图分类号:TH133.33　　　文献标识码:B　　　文章编号:1000-3762(2002)09-0007-02RollingMillRollNeckBearingwithSealedRing

SULi-yue

(LuoyangBearingCorp.,(Group),Luoyang471039,China)

Abstract:Themillrollerbearingadoptedinrollingmillisfourrowtaperedrollerbearingwithsealedrings.Themountingpositionandstructureofthesealedringsareintroduced.Thisbearinghasmanyadvantagessuchlonglife,lesswasteoflu2bricationoil,goodsealpropertiesandlongintervalofmaintenancetime.

Keyword:rollingmill;rollneckbearing;fourrowbearing;taperedrollerbearing;sealedring;structure

1　轧辊轴承的损坏原因

安装在轧辊上的带密封圈四列圆锥滚子轴承,工作在周围有大量的冷却水、轧制油与氧化皮混合物飞溅的环境中,密封圈工况条件恶劣。轧辊的频繁快速更换也会引起密封圈在轴承装卸过程中受损。解剖使用过的轧辊轴承发现:

(1)润滑剂中含有大量的水分,润滑脂软化、变色,个别轴承像在水中清洗过的一样,轴承滚道上没有附着润滑脂,润滑脂已受水浸化溢出,轴承滚动表面形成块状蚀点,磨损部分呈亮银色。

(2)使用时间不长,一般为两三周后,轴承滚道上有像嵌入氧化皮一样的无数压痕。压痕黑色部分为凹陷,周围是银色,像是凸起部分被辗平似的。

(3)随轧辊轴承箱拆卸存放一定时间后,轴承的一些静止部位发生锈蚀,尤其是使用时间较长的轴承。当轧辊连同轴承箱静止放置至下一次使用时,轴承大面积出现锈蚀,滚动体与滚道接触部位的锈蚀,以及滚动体与滚道接触处的印痕,成为轴承再次工作前的缺陷。

收稿日期:2001-07-23

作者简介:苏立樾(1934-),男,教授级高级工程师。

对轧辊轴承的失效分析表明,轧辊轴承的运行实际上从没有因正常接触压力引起的疲劳破坏而中止,轴承的失效主要是润滑不良、机械杂质和水分的侵入导致的。有关资料介绍,当润滑剂中的机械杂质颗粒小于3μm时,轴承的疲劳寿命不受什么影响;当润滑剂中的机械杂质颗粒为40μm时,轴承的疲劳寿命大约仅是机械杂质颗粒≤3μ8。m时的1Π

润滑剂中的水分不管是溶解的还是游离的,都会给轴承的使用寿命带来有害的影响。水能侵蚀轴承,缩短轴承的使用寿命,还可以进入轴承滚道表面的微观裂纹造成腐蚀和氢脆,加速裂纹的扩展,使轴承提前发生较大面积的剥落。同时水和乙二醇乳化液及其乳化物也能缩短轴承的使用寿命,尽管这两种乳化物中的水分不同于污染物。试验结果表明:当润滑脂的水分增加到10%时,轴承寿命只有原寿命的30%。

直接的或间接的使用经验都可以说明,轧辊轴承除使用原轴承箱的机械密封外,开发和推广使用自带密封的轧辊轴承,使之形成双层密封是延长轴承使用寿命的有效途径。

2　轧辊轴承密封圈的结构形式

　　自带密封圈的轧辊轴承一般都采用带副唇

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・8・《轴承》2002.№.9

外露骨架式或包胶式双唇密封圈结构,如图1所示。这种密封圈结构简单,对于轧辊轴承采用的低压润滑系统非常有效。特别是密封圈的

图1

种,其轴承内圈与内圈之间或内圈与内隔圈之间都安装有O型密封圈或橡胶圈,以防止水分和污物从间隙配合的轴颈间隙中侵入。由于自带密封的四列圆锥滚子轴承密封圈的主要功能是防止水分和污染物的入侵,而不是防止润滑脂的泄漏,通常密封圈唇部的空气侧安装向外,外唇防止外部水分和杂质的侵入,内唇防止润滑剂的泄漏。尽管这种密封装置很窄,但因其轴承外形尺寸与密封装置的相同,所以自带密封的四列圆锥滚子轴承一般都不能达到密封圈的原结构尺寸轴承的承载能力,额定动载荷可能减少10%左右。但是自带密封圈的四列圆锥滚子轴承改善了润滑条件和轴承的工作洁净度,从而延长了轴承的运转时间,大大弥补了由于滚动接触面小而带来的额定载荷降低的损失。

图2

断面形状及箍紧弹簧,使密封圈唇口与密封的旋转接触面具有较好的追随性,以较小的唇口径向力,获得较好的密封效果。外露骨架的双唇密封圈因其装配简单、定位准确、同心度好而得到广泛的应用。

同向副唇密封圈如图2所示,能适应装填的需要,避免安装时副唇翻转,在安装部位没有安装导锥的情况下,是一种比较好的结

构形式。装配式密封圈如图3所示,在装配后能形成置留润滑脂的油腔和迷宫,有较好的密封性能。但自带密封的轧机四列圆锥滚子轴承安装密封圈的空间位置有限,两个唇口所形成的空腔很窄。密封圈的主要功能只是防水,给轴承增加一层防水的辅助性密封。虽说这层辅助性密封并不能替代充分密封的传统式密封件,

图3

4　新结构轴承的优点

自带密封圈的四列圆锥滚子轴承与无密封圈

的同类开式轴承相比,有以下诸多优点:(1)使用寿命较长。(2)润滑油脂的消耗量显著减少。(3)维护的间隔时间可延长一定的周期。(4)能以相同的安装尺寸代替密封圈的开式轴承。(5)密封圈由增强的薄钢板骨架与氟橡胶组成,其箍紧弹簧能保证密封圈唇口有一定的压力,当工作时滑动速度小于35mΠs时,密封圈耐热性好,化学稳定性好,工作温度范围为-20～150℃。

但对于改善轴承工作环境却是非常有效的。

5　使用中应注意的问题

(1)当采用自带密封圈的四列圆锥滚子轴承

3　密封圈的安装形式

自带密封的轧钢机四列圆锥滚子轴承密封圈一般有两种安装形式。

一种是密封圈固定在挡圈上,密封圈的唇口与轴承内圈小挡边延长部分接触。挡圈可作为轴承座的挡肩安装在轴承箱内,挡圈的外表面用O型密封圈进行密封,以防止由于轴承外圈与轴承箱的配合可能造成的水分和其他污物的侵入。

另一种是将密封圈固定在轴承的外圈上,O型密封圈安装在轴承的外圈外表面上防止水分和其他污物的侵入。密封圈的唇口仍与轴承内圈挡边的延长部分接触。

这两种自带密封的安装形式,无论采用哪一

时,应在轴承与轴承箱的外密封之间开设一溢水孔,孔的大小以能使渗入轴承箱密封圈内的水分从孔中流出为准,且必须设计得与轧钢机相适应。

(2)自带密封的四列圆锥滚子轴承必须要填充能达到一个使用周期的轧钢机轴承润滑脂。润滑脂的填充数量以填满轴承内空腔的2Π3为准,过多的润滑脂会从内部的密封圈唇口溢出,从而堵塞轴承箱的溢水孔,反而影响防水和防污染的性能。

(3)轴承安装时必须采用专用工具,防止安装时损坏轴承的密封装置,保证密封圈的唇口可靠地与其相应的接触部位形成理想的摩擦副。

(编辑:张　葵)　

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