正确安装轴承非常重要,但是在实际的操作中总是容易跑偏,问题层出不穷。原因是一些细节的地方没有注意到,导致轴承在安装时出现损坏,甚至有些损坏未发现,导致后续设备使用过程中出现问题再更换轴承,虽说更换一个轴承成本不高,但是停机的成本还是非常大的。
那么轴承安装需要注意哪些事项呢?
安装前准备。
轴承需要在干燥,清洁的环境下安装,并应远离会产生金属碎屑和灰尘的设备。当必须在复杂的环境下安装时,应当把污染降到最低。安装前准备好必要的部件,工具及安装设备。并确定好零件安装顺序。检查轴,轴承孔的配合表面,凸肩端面,沟槽的连接表面的加工质量,然后准备好轴承。
圆柱轴承安装。
1.压入法(也称为冷安装):
a.轴承套圈与轴或壳是过渡或过盈的小型轴承,直接用机械或液压方式,压入轴上或壳上,只要施力于过盈配合的轴承套圈上即可,注意不要用铁锤直接锤击,可以通过一个套筒再锤击套筒的方法,轻轻敲击套筒把轴承装到合适的位置。且敲击时应尽量均匀的作用在轴承套圈上,以防止轴承倾斜或歪斜。不能通过滚动体传递力,否则会在轴承工作表面造成压伤,轴承会很快损坏。
错误的安装方式
敲坏的轴承
看看这些敲坏的轴承,还敢这么操作吗,这还是看得见的损坏,那些肉眼看不见的损坏就会被带到设备上去,这样的轴承在使用过程中就会很快损坏而带来更大的经济损失。
b. 如果要将轴承的内外圈同时装到轴上和轴承座中,必须确保以相同的压力同时作用在内外圈上,将轴承同时压入轴及轴承座空内,且必须与安装工具接触面在同一平面上。同样不能通过滚动体传递力。
c.内外圈分离型轴承可分别装入轴与壳中,然后装在一起,注意对中即可,可打跳动来调整预紧。
2.加热或冷却法(也称为热安装):
轴承加热器
当轴承尺寸较大或过盈量较大时,所需安装力会显著增大,这时就需要热胀冷缩原理来安装。轴承套圈与轴或壳体之间安装所需要的温度差,取决与过盈量尺寸和轴承配合处的尺寸。一般采用油浴加热或感应加热器来加热。比较合适的加热温度是80度--100度,最高不能超过120度。(开式轴承加热的温度不得超过120℃,不推荐将带有密封件和防尘盖的轴承加热到80℃以上,应确保温度不超过密封件和润滑脂允许的温度。)
加热轴承装配冷却后,厚度方向会收缩,此时需要用螺母或其它方法对轴承轴向紧固,防止出现轴向间隙。
圆锥轴承装配:
内孔为锥孔的轴承靠与轴的过盈来安装的。一般是带座轴承与调心轴承居多,也有是内圈多了紧定套的圆柱孔轴承。安装后的过盈量是由内圈在圆锥形轴径、紧定套或退卸套上的轴向推进距离决定的。在圆锥形配合面上的推进距离越大,轴承的径向内部游隙就越小,可通过测量游隙减小量或轴向推进距离来确定过盈量。安装时,先测量轴承径向游隙。压入过程中,检测游隙到要求值即可。
中小型轴承可以利用轴承安装工具或最好用锁紧螺母把内圈推进到圆锥形轴径上的适当位置。在使用紧定套的情况下,使用可以用钩形扳手或冲击扳手锁紧的套筒螺母。对退卸套可用轴承安装工具或端板将其推入轴承内孔。较大轴承需要更大的力来安装,因此应使用液压螺母。
轴承游隙的调整:
单双列角接触球轴承,圆锥滚子轴承,推力轴承,在安装的最后阶段,就是调整轴承的游隙。需要根据安装结构,载荷,工作温度,轴承性能进行精确调整。调整游隙可以用千分表测量,也可以用经验来调。
轴承拆卸:
还在暴利力拆卸轴承,不同轴承不同对待,应该如何正确拆卸轴承
轧机轴承的分类与影响轧机轴承使用寿命的原因
轧机轴承系指用于压延行业,即有色金属、黑色金属及非金属制品压延。用于压延辊系辊径处及滚筒上的轴承。通常采用四列圆柱滚子轴承承受径向载荷,推力滚子或推力球轴承以及向心角接触球或向心滚子轴承承受轴向载荷,现大多采用油气润滑或油雾润滑及油脂的方式进行润滑冷却。
轧机轴承的分类
(1)调心滚子轴承
轧机轴承在轧机上的配置型式不同,当时主要采用两套调心滚子轴承并列安装于同一辊颈上。这种配置型式基本满足了当时的生产条件,轧制速度可达600rpm。但随着速度的提高,其缺点越发突出:轴承寿命短、消耗量大、成品精度低、辊颈磨损严重、轧辊轴向窜动大等。
(2)四列圆柱滚子轴承+止推轴承
圆柱滚子轴承内径与辊颈采用紧配合,承受径向力,具有负荷容量大、极限转速高、精度高、内外圈可分离且可以互换、加工容易、生产成本低廉、安装拆卸方便等优点;止推轴承承受轴向力,具体结构型式可根据轧机的特点去选用。
重载低速时,配以推力滚子轴承,以较小的轴向游隙来承受推力负荷。当轧制速度高时,配以角接触球轴承,不仅极限转速高,而且工作时轴向游隙可严格控制。使轧辊得到紧密的轴向引导,并可承受一般的轴向负荷力。这种轴承配置型式不仅具有轴承寿命长,可靠度高,而且具有轧制成品精度高、易控制等诸多优点,所以目前应用最为广泛,多用于线材轧机、板材轧机、箔材轧机、双支撑辊轧机冷轧机和热轧机等的支撑辊。
(3)四列圆锥滚子轴承
圆锥滚子轴承既可承受径向力,又可承受轴向力,无需配置止推轴承,因此主机显得更加紧凑。圆锥滚子轴承内径与辊颈采用松配合,安装和拆卸非常方便,但有时会因松配合而引起滑动蠕变,因此内径常加工有螺旋油槽。这种配置型式应用仍然是比较广的,如四辊热轧机和冷轧机的工作辊、开坯机、钢梁轧机等场合的轧辊。
四列圆柱滚子轴承和六列圆柱滚子轴承几乎全部用于轧钢机架的轧辊颈、滚筒和轧压机。同其它滚子轴承相比,这些轴承的摩擦低。由于这些轴承通常以过盈配合安装在轧辊颈上,特别适合轧钢速度高的轧钢机应用。这些轴承的低横截面允许使用同轧辊直径相比相对较大的轧辊颈直径。由于可装入非常多滚子,其径向载荷能力非常高。
多列圆柱滚子轴承只能承受径向载荷。因此,这些轴承同深沟球轴承或角接触球轴承、或径向设计或止推设计的圆锥滚子轴承一起安装,由后者承受轴向载荷。四列和六列圆锥滚子轴承为分离式设计,即带整体式法兰的轴承圈及滚子和保持架组件可同分离式轴承圈分开安装,或所有轴承部件均可分别安装。
这在相当程度上简化了轴承安装、维护和检查。轴承内可承受一定限度的轴相对于轴承座的轴向位移。四列圆柱滚子轴承带一个圆柱孔,一些尺寸的轴承还可带圆锥孔供应。带圆锥孔的轴承可在安装过程中调整,以得到一定的径向内部游隙或确定的预载荷。
(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦C E MB MA)
轧机轴承的润滑
轧辊轴承的润滑原则上与其他滚动轴承的润滑基本一致,只是轧辊轴承的工作条件比较恶劣,其工作性能能否获得有效发挥在很大程度上取决于轴承的润滑情况。轧辊轴承采用的润滑方法主要有脂润滑和油润滑。
(1)脂润滑的润滑脂兼有密封作用,密封结构和润滑设施简单,补充润滑脂方便,因此只要工作条件允许,轧辊轴承一般都采用脂润滑。油润滑的冷却效果强,并能从轴承内带走污物和水分。轧辊轴承采用油润滑的润滑方法有压力供油润滑、喷油润滑、油雾润滑和油气润滑。
(2)压力供油润滑是常规转速下轧辊轴承最有效的润滑方式。喷油润滑是将润滑油以一定的压力通过装在轴承一侧的喷油嘴喷入轴承内部进行进行润滑,一般应用在高速轧辊轴承,或者压力供油润滑不能满足冷却要求的场合。
(3)喷雾润滑是将含有油雾的干燥压缩空气喷到轴承内部进行润滑,使用油量少,由于空气的作用,冷却效果极强,主要用于轧制速度高和轧制精度高的大型轧辊轴承,或者用于在轴承箱中不经常拆卸的轧辊轴承。压力供油润滑和喷油润滑都需要装设进、出油管、润滑泵、储油器,有时还需润滑油冷却器,因此,费用较高,一般轧辊轴承较少采用。
影响轧机轴承使用寿命的原因
轧机轴承是轧机的重要部件,在轧机运转过程中,轴承支撑着轧辊,承受着轧辊轧制力的同时保持着轧辊的正确位置,轧机轴承质量是否可靠以及寿命的长短直接影响着轧机运行的可靠性。影响轧机轴承使用寿命的因素有很多,轴承材质、结构设计、制造精度、安装与密封、润换、冷却等一系列内外因素都会对轧机轴承的使用寿命产生影响。
恶劣的工况条件是造成轧机轴承早期失效的主要原因,通常所说的轴承使用工况条件主要包括了载荷及其分布,润滑、密封、速度传递、工作温度、散热条件等,轴承质量和使用部位相同的情况下,工况条件不同则其使用寿命就会存在较大的差距。
1、碳化物对轴承寿命的影响
高碳轴承钢进过淬火和低温回火处理后组织会变为未溶碳化物、针状马氏体以及残余奥氏体,未溶碳化物含量和碳化物形态分布、针状马氏体大小和残余奥氏体会影响轴承的表观性能,轴承钢未溶碳化物含量越低,则轴承钢的硬度越高,其原因就在于未溶碳化物含量越少,马氏体基体的碳浓度就会提高,硬度也就越高。
经过淬火处理的轴承钢中存在的少量未溶碳化物有助于提高轴承的耐磨度,也有助于细晶粒隐晶马氏体的获得,从而改善轴承的韧度和抗疲劳强度;碳化物的颗粒大小对轴承寿命影响也非常大,轴承钢碳化物颗粒小于0.6um,其使用寿命会显著提升,高质量的轴承钢其碳化物颗粒的大小要远远低于一般轴承钢,并且碳化物颗粒的分布也更加均匀,不会以带状分布呈现;网状碳化物分布会对基体晶粒之间的联系产生影响,从而会降低轴承的抗疲劳极限,当滚动体与滚道之间的应力超过了疲劳极限,就出逐渐产生裂纹从而缩短轴承寿命。
2、贝氏体对轴承寿命的影响
贝氏体组织的特性会提高碳铬轴承钢的比例极限、抗弯强度、屈服强度和断面收缩率,提高轴承钢的耐韧性,增强轴承承受冲击力、断裂力、摩擦力的能力,同时也有助于轴承尺寸的良好保持性。
3、载荷条件对轴承寿命的影响
轧机上使用的轴承主要有以下几种,多圆柱滚子轴承、四列圆锥轴承以及双列球面滚子轴承,不考虑轴承本身质量的前提下,工况下使用的轴承寿命主要由轴承所受的载荷决定的。
由于轧线轧机轧制力不断增加,在轧辊滚颈只能选用多列轴承,多列轴承设计的理念是依靠多列滚动体来均匀的承载进而增强轴承的承载能力,但是,在轧机使用的实际过程中,多列滚动体的承载不可能完全均匀甚至会出现较大偏差,造成偏差的主要因素包括来自轴承本身设计制造的偏差,轴承座安装精度以及轧机部件磨损,同时,轴承承载分布还要受到轧制力、轴向力以及弯辊力的影响。
这就必然会造成在轴承总体承受的当量载荷不变条件下,每列滚动体所承受的载荷出现变形,最终导致偏载,偏载一旦形成就会随着继续使用而不断加剧,直到某一列滚动体所承受的量载荷超过该滚动体极限承载能力,从而导致局部过载破裂状况。
偏载是一种严重影响轴承寿命的情况,除了以上分析的会导致各列滚子载荷分配不平衡之外,还会导致单列滚子倾斜,造成应力向局部集中,导致滚动体滑动现象发生,滚动条件一旦改变,轴承滚动体和内外环之间就会发生接触打滑,导致轴承发热进而损毁。
4、润换质量对轴承寿命的影响
轴承能够长时间可靠使用离不开润滑质量的保证,轧机轴承在正常运转时候要受到多方面摩擦,其中外圈滚道负荷区是承受内摩擦最严重的部位,轴承运行过程中肯定会存在径向油隙,滚子的滚动只会在负荷区的问题,这样则非负荷区就会处在半滚动半滑动状态,滚子从非负荷区进入负荷区的过程中,滚子转速会突然增加,在转速突增的过程中,滚子与滚道会剧烈摩擦,同时还会承受和来自轧钢过程中的冲击负荷。
这种情况下如果轴承的润滑不良,零件表面的粗糙程度就会不断增加,由此会导致磨损逐渐加大,滚子单位表面所承受的压力也不断增加,同时轴承运转过程中,运转滚动体与滚道、运转滚动体与保持架、保持架和内外圈之间均有滑动摩擦发生,并且这种滑动摩擦会随着载荷的增加而增大,滑动摩擦的存在会造成轴承各部件之间相对爬行的发生,为了降低轴承各部件相对爬向导致的磨损,就必须保持轴承各部件之间良好的润滑,润滑油膜能够良好的隔离各部件之间的接触面,避免出现金属与金属之间的直接摩擦接触。同时,良好的润滑还会起到很好的散热作用,能够对运转中的摩擦热起到传递降低作用。
5、密封质量对轴承寿命的影响
由于轧机轴承运行环境恶劣,轴承运转过程中受到污染的概率就会增加,因此必须保持轴承密封的良好,才能避免污染润滑脂。通常轧钢设备使用的轴承主要会遭到生产冷却水和氧化铁皮的污染。
润滑脂被水污染之后,会降低轴承材料的抗疲劳程度从而产生裂纹,如果润滑脂被氧化铁皮污染,情况更为恶劣,氧化铁皮会破坏轴承内部的润滑条件,轴承表面会出现摩粒磨损。
被冷却水和氧化铁皮污染后的轴承,在使用过程中套圈会不断恶化,随着污染物的增多,最终会导致套圈开裂,轴承损毁,因此,理想的轴承密封能够有效地提高轴承的使用寿命,同时也降低了轴承突然损坏影响生产事件的发生概率。