1 引言

軋機(jī)是銅板帶材生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承是軋機(jī)的重要部件，是實(shí)現(xiàn)高速、高精度軋制過程的重要保證元件，從上世紀(jì)80年代以來，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承已經(jīng)在有色冶金企業(yè)廣泛使用，在實(shí)際使用中對(duì)于正確使用和管理還有許多問題。主要是：如何提高軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的有效壽命，如何減小其對(duì)軋材精度影響這兩個(gè)方面。這一點(diǎn)對(duì)新建的銅板帶加工企業(yè)、小型銅板帶加工企業(yè)和銅板帶急劇擴(kuò)張但各項(xiàng)管理措施及技術(shù)力量跟不上的企業(yè)，表現(xiàn)尤為突出。

由于這些企業(yè)技術(shù)力量比較薄弱，對(duì)軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的認(rèn)識(shí)比較膚淺，在軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的安裝、使用及管理方面存在很多問題；造成軸承壽命短，軋制產(chǎn)品經(jīng)常受到軸承問題影響，使設(shè)備可靠開機(jī)率、設(shè)備維修成本、維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度均受到很大影響。

因此，如何加強(qiáng)對(duì)軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的正確認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承合理使用和管理顯得越來越迫切。根據(jù)在銅加工企業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，目前軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承使用和管理過程中主要存在以下一些問題。

① 將軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承與普通軸承同等對(duì)待，沒有特殊的管理措施。

② 隨意磨削軸承內(nèi)圈外圓，破壞軸承游隙。

③ 軸承裝配野蠻粗暴、歪拉斜拽、野蠻撬砸。

④ 潤(rùn)滑不規(guī)范，特別是對(duì)于干油潤(rùn)滑形式，過潤(rùn)滑嚴(yán)重。

⑤ 與軋輥、軸承座隨意配對(duì)使用，游隙精度下降。

⑥ 軸承保養(yǎng)不到位，使用方法不得當(dāng)。

⑦ 新安裝軸承沒有正確的配對(duì)規(guī)劃及游隙規(guī)定。

⑧ 軸承入廠檢驗(yàn)、驗(yàn)收不科學(xué)。

⑨ 設(shè)備超載嚴(yán)重，軸承壽命降低。

2 正確認(rèn)識(shí)軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承類型主要有FC型（一個(gè)內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承），F(xiàn)CD型（雙內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承），F(xiàn)CDP型（外圈帶平擋圈的雙內(nèi)圈四列圓柱滾子軸承）。

軋輥軸承的工作特點(diǎn)是工作環(huán)境惡劣，工作負(fù)荷大，單位壓力高，并且發(fā)熱量大，壽命短。與普通軸承相比，具有許多不同的特點(diǎn)。

從應(yīng)用角度講，軋輥軸承要有良好的潤(rùn)滑和冷卻條件，徑向尺寸盡可能地小，支撐輥和工作輥的應(yīng)用情況相差很大，所用的軸承類型及潤(rùn)滑等都不同。

軋輥軸承要特別考慮的主要應(yīng)用條件有：

① 轉(zhuǎn)速：這里不但要考慮***高轉(zhuǎn)速，有時(shí)轉(zhuǎn)速慢也是個(gè)問題，轉(zhuǎn)速慢不容易形成潤(rùn)滑油膜；

② 受力大：并且多列滾動(dòng)體受力不均，有時(shí)甚至某些列不受力；

③ 內(nèi)外圈偏心：這主要體現(xiàn)在軸承游隙上，它直接影響軋制板帶材的精度；

④ 軸向力：對(duì)于軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承，由于其不能承受軸向力，應(yīng)另外考慮；

⑤ 高溫：這是一個(gè)可能導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的因素。

從軸承制造角度講，材料要具有承載能力大，摩擦系數(shù)小，耐沖擊，能吸收進(jìn)入軸承的硬質(zhì)顆粒等性質(zhì)；對(duì)于尺寸比較大的軋輥軸承，一旦尺寸超過一定范圍，材料、工藝、制造等就會(huì)不同；比如對(duì)于某些等級(jí)的全淬透的鋼材，如果尺寸過大時(shí)，想要淬透就不那么容易。

對(duì)于某些特殊軸承，要求有更高表面粗糙度，滾子需要特殊形狀，特殊材料配方等等。目前國(guó)內(nèi)制造廠家大軸承的制造還是存在很多問題，重要設(shè)備的軋輥軸承還需要進(jìn)口。

從輥系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度講，軸承的配置是否合理，是軋機(jī)能否滿足軋材要求及軋機(jī)軸承正常使用的前提。目前銅板帶加工軋機(jī)日益向高速度、高負(fù)荷、高精度、高可靠性方向發(fā)展，使用四列圓柱滾子軸承配裝止推軸承的越來越多，此配置主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

① 在剖面尺寸相同情況下，它的徑向承載能力***大，即對(duì)一定的輥體直徑來說，它能容納***大的輥頸直徑；

② 徑向負(fù)荷與軸向負(fù)荷分別由兩種軸承承擔(dān)，各自發(fā)揮其特性，可適應(yīng)更高的軋制速度；

③ 由止推軸承單獨(dú)控制軸向竄動(dòng)，可得到比雙列球面滾子軸承和四列圓錐滾子軸承更小的軸向間隙，有利于板帶材精度的提高；

④ 軸承精度易于提高和保證，使其可靠性更高，能夠軋制更高精度的產(chǎn)品；

⑤ 軸承內(nèi)、外圈可分離，使軋輥安裝、拆卸更方便；

⑥ 軸承內(nèi)圈與輥頸緊配合，避免了跑內(nèi)圈燒軸承現(xiàn)象；

⑦ 維修、檢查容易；

⑧ 軸承使用綜合成本低。

由上所述，由于軋機(jī)的工作特性所決定，具有同一內(nèi)徑尺寸的普通圓柱滾子軸承與軋機(jī)專用軸承相比，軋機(jī)專用軸承具有外徑尺寸小、寬度寬，承載能力大，極限轉(zhuǎn)速低的特點(diǎn)。按照J(rèn)B/T5389.1-2005規(guī)定，軋機(jī)軸承零件采用符合GB/T3203-1982規(guī)定的滲碳鋼G20Cr2Ni4和G20Cr2Ni4A制造時(shí)，其滲碳層深度及熱處理質(zhì)量應(yīng)符合JB/T8881-2001規(guī)定；軋機(jī)軸承零件采用符合GB/T18254-2002規(guī)定的高碳鉻鋼GCr15和GCr15SiMn制造時(shí)，其熱處理質(zhì)量應(yīng)符合JB/T1255-2001規(guī)定。

另外，根據(jù)軋機(jī)的工作特點(diǎn)和環(huán)境因素，軋機(jī)軸承一般不規(guī)定使用壽命。

再有就是，對(duì)于高精度板帶材軋機(jī)，為了保證輥系精度的可靠性，一般在選用軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承時(shí)，對(duì)于軸承內(nèi)圈外圓尺寸應(yīng)留有一定的余量，在軸承內(nèi)圈裝配到軋輥上以后，與軋輥一起配磨到要求的尺寸，以保障正確的徑向游隙，可以得到比較高的軸承內(nèi)徑外圓與輥面的同軸度，以便于保證加工的板帶材的精度。

3 正確使用軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承

由于在軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承使用和管理過程中存在前述的九個(gè)方面問題，因此造成軸承壽命短，對(duì)生產(chǎn)規(guī)模發(fā)揮影響大，對(duì)軋材產(chǎn)品精度不能提供可靠保障。

通常滾動(dòng)軸承的壽命是指軸承的疲勞壽命，即到軸承滾動(dòng)表面出現(xiàn)疲勞剝落為止的累計(jì)工作小時(shí)數(shù)或運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)。雖然軋機(jī)軸承一般不規(guī)定使用壽命，但從降低生產(chǎn)成本角度考慮，還是要追求軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承具有盡可能長(zhǎng)的有效使用時(shí)間。從軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承實(shí)際使用情況來看，除正常的疲勞剝落外，還有多種損壞形式；常有磨損、燒傷、潤(rùn)滑脂失效。損壞的表現(xiàn)是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，摩擦力矩和溫度急劇增高，振動(dòng)和噪聲惡化，甚至出現(xiàn)軸承卡死而不能旋轉(zhuǎn)。

3.1 軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的損壞形式及原因

我們要掌握影響軸承使用壽命的因素，首先對(duì)軸承損壞形式進(jìn)行分析，找到引起損壞的原因。

根據(jù)板帶材軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承實(shí)際使用情況來看，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承使用中存在的損壞形式主要有如下幾種：

（1）接觸疲勞剝落：就銅板帶生產(chǎn)而言，軋機(jī)基本上都是可逆式，軋制過程中，工作輥、支承輥是正反轉(zhuǎn)軋制，載荷反復(fù)交變作用，沖擊負(fù)荷大。軸承是在重負(fù)荷、高沖擊力下運(yùn)轉(zhuǎn)，疲勞壽命將受很大影響，使用中軸承的疲勞剝落一般容易出現(xiàn)在滾子的表面上。

（2）磨損：滾動(dòng)軸承并非純滾動(dòng)，滾子與內(nèi)外圈滾道之間、保持架與滾子之間都存在滑動(dòng)，滑動(dòng)引起磨損，磨損后滾動(dòng)表面的表層質(zhì)量惡化，軸承旋轉(zhuǎn)精度降低，游隙增加，甚至超出允許值，振動(dòng)、噪聲增大。

要減小滑動(dòng)磨損，則要提供良好的潤(rùn)滑，使金屬滑動(dòng)表面之間形成油膜，避免金屬之間的直接接觸。為此，應(yīng)盡量改善潤(rùn)滑，使較大磨損的出現(xiàn)滯后于疲勞壽命。

軸承在使用到一定程度后，磨損是必然要出現(xiàn)的，軸承輕微磨損后仍然可繼續(xù)使用，一旦出現(xiàn)軋制板帶材精度降低、尺寸偏差大時(shí)，就必須更換軸承。

軸承的接觸疲勞剝落和磨損是不可避免的，軸承不可能永久使用下去，使用中應(yīng)盡力避免高沖擊負(fù)荷（這一點(diǎn)在熱軋機(jī)上應(yīng)更加注意）。所以，改善潤(rùn)滑，可以減小磨損，是提高軸承使用壽命的重要因素。

（3）燒傷破壞：軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中的滑動(dòng)摩擦零件之間，若溫度急劇升高，表明潤(rùn)滑脂失效，其表層組織發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)，發(fā)生粘接、卡死現(xiàn)象，即為軸承燒傷。燒傷是摩擦熱急劇增加所引起的一種瞬時(shí)現(xiàn)象。為避免燒傷現(xiàn)象的出現(xiàn)，主要手段是改進(jìn)軸承的設(shè)計(jì)，軸承保持架采用具有自潤(rùn)滑性能的金屬，減小滑動(dòng)摩擦，改善潤(rùn)滑冷卻條件，保證潤(rùn)滑劑的供給。

（4）潤(rùn)滑脂失效：對(duì)于干油潤(rùn)滑輥系來講，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中潤(rùn)滑脂的性能是逐漸變化的，主要是由于潤(rùn)滑脂經(jīng)受反復(fù)剪切，脂的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。受基油逐漸氧化，塵埃、水份等雜質(zhì)的侵入，基油的蒸發(fā)或脂的泄漏等影響，潤(rùn)滑脂失去正常的潤(rùn)滑性能，摩擦溫度急劇增加，滾動(dòng)表面產(chǎn)生燒傷。潤(rùn)滑脂失效損壞的表現(xiàn)形式也是燒傷，但它是由于脂的逐漸惡化引起的。影響潤(rùn)滑脂壽命的主要因素有工作溫度、軸承負(fù)荷、潤(rùn)滑脂的成份及安裝條件、振動(dòng)、塵埃、水份的含量等等。

根據(jù)以上幾種軸承損壞的形式，總結(jié)出影響軸承使用壽命的幾個(gè)因素。

（1） 動(dòng)載荷：動(dòng)載荷是影響軸承壽命的主要因素，支承輥軸承在設(shè)計(jì)選型時(shí)就是根據(jù)軋制過程中的軋制力所確定。在軋制過程中軋制力不平衡、振動(dòng)、沖擊引起的負(fù)荷為正常負(fù)荷的幾倍；特別是當(dāng)出現(xiàn)卡料、疊軋、偷減工藝、軋輥中進(jìn)入異物等都會(huì)引起十倍至幾十倍的沖擊力，這種沖擊力有時(shí)大大超出軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的***大負(fù)荷值，它是引起軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承不合理損壞的罪魁禍?zhǔn)祝虼塑堉浦幸?guī)范操作，杜絕上述現(xiàn)象，避免軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的突然過載損壞，以及提早疲勞損壞。

（2）軸承材料：軸承材料的化學(xué)成份、冶煉方法、熱處理方法，對(duì)軸承壽命的影響至關(guān)重要。軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承由于其工況條件的影響，對(duì)軸承制造具有特殊的要求，要不斷與軸承生產(chǎn)廠家進(jìn)行探討，對(duì)軸承的材質(zhì)、硬度、熱處理方法等不斷進(jìn)行改進(jìn)，尋找出適合工況要求的軋輥軸承材料。

（3）安裝、密封：軸承的安裝對(duì)壽命的影響很大，軸承安裝要求同心度良好，密封裝置足以防止灰塵、微粒和水份的侵入，工作徑向游隙要調(diào)整適當(dāng)，游隙太小，軸承摩擦溫度升高，輥道表面燒傷；游隙太大，軸承振動(dòng)、慣性、沖擊嚴(yán)重，噪聲大，壽命降低。

（4）固定成套配對(duì)關(guān)系：由于軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承是內(nèi)圈可分離式，在實(shí)際使用中一是選擇合適的軸承配套關(guān)系，或者是按照配套關(guān)系修磨內(nèi)圈外圓，以便保證軸承游隙。不但要同一套軸承始終保持配套，就是與軋輥間，以及在軋輥上的裝配位置均應(yīng)是固定的，絕不可隨意配對(duì)使用。另外就是不能隨意修磨內(nèi)圈外圓，破壞軸承游隙，這將嚴(yán)重影響滾動(dòng)體的受力情況，加速軸承損壞，同時(shí)影響帶材質(zhì)量。

（5）潤(rùn)滑：對(duì)于采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承，潤(rùn)滑脂選擇要合適，潤(rùn)滑脂的量要恰當(dāng)，潤(rùn)滑不良將會(huì)造成軸承的早期損壞，合理的潤(rùn)滑脂填充量可以減小摩擦發(fā)熱、避免溫升過高、減小磨損、防止銹蝕、增強(qiáng)密封性。但是如果過潤(rùn)滑也會(huì)帶來不利影響，首先是散熱性變差，特別是對(duì)于高速軋機(jī)，潤(rùn)滑脂填充太多有可能是造成軸承燒損的主要原因，再有就是造成浪費(fèi)，如果在更換軋輥時(shí)不能徹底清除用過的潤(rùn)滑脂，往往將已經(jīng)存在于潤(rùn)滑脂中的雜質(zhì)繼續(xù)保留在軸承內(nèi)，對(duì)軸承造成損害。

對(duì)于采用油霧潤(rùn)滑、油氣潤(rùn)滑的軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承，保證潤(rùn)滑劑的質(zhì)量和含量至關(guān)重要，一旦達(dá)不到潤(rùn)滑要求，將對(duì)軸承造成重大損害。

3.2 如何正確使用軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的正確使用，對(duì)提高帶材產(chǎn)量，降低成本具有重大意義，盡力做好軸承的安裝、維護(hù)，使軸承的使用壽命能被我們掌握，以便做好定期更換，避免軸承的早期損壞，避免突發(fā)事故的發(fā)生。由于軋機(jī)工作特性所決定，軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中的疲勞剝落和磨損是不可避免的。正確使用軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的目的，就是盡可能延長(zhǎng)它的有效使用壽命，降低更換軸承費(fèi)用所占生產(chǎn)成本的比例。

3.2.1正確認(rèn)識(shí)軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承，避免片面認(rèn)識(shí)

如前所述，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承與普通軸承相比具有很多特點(diǎn)，不能簡(jiǎn)單地按照普通軸承的認(rèn)識(shí)來對(duì)待軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承，軋機(jī)的特點(diǎn)是：

（1） 重載荷，較一般軸承承載高2～5倍；

（2） 工作速度變化范圍大；

（3） 軸承的工作環(huán)境較惡劣，軋制潤(rùn)滑液及碎屑等雜物容易進(jìn)入軸承內(nèi)部；

（4） 軋輥更換較頻繁；

（5） 由于銅板帶材的公差、板型精度要求都較高，因此軋機(jī)具有高剛度、高精度。

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承具有：摩擦系數(shù)小，徑向尺寸小，制造精度高，且內(nèi)圈為可拆卸式，拆裝方便，應(yīng)用日益廣泛。采用此類軸承可加大軋輥輥頸尺寸，承載能力和極限轉(zhuǎn)速比其他軸承高；但不承受軸向力，需增加承載軸向力的輔助軸承。適用于四輥軋機(jī)的工作及支承輥上。

3.2.2科學(xué)確定軸承游隙，嚴(yán)格配對(duì)關(guān)系

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的徑向游隙是由滾道的公差來實(shí)現(xiàn)的。目前，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承徑向游隙的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)有兩種方法：

一種是基軸制方法，即將內(nèi)圈滾道尺寸公差按軸承內(nèi)徑尺寸范圍確定，該軸承的不同組別的徑向游隙由外圈滾道的尺寸公差變化來實(shí)現(xiàn)(即依靠配磨外圈滾道來獲得所需要的徑向游隙)，這種方法稱單向公差法。這種方法是不夠科學(xué)的，對(duì)于大游隙組別軸承而言，易造成滾子中心圓直徑變化，滾子與保持架兜孔外側(cè)邊干涉。

另一種是基孔制方法，即將外圈及滾子組件尺寸公差按軸承內(nèi)徑尺寸范圍確定，該軸承的不同組別的徑向游隙由內(nèi)圈滾道的尺寸公差變化來實(shí)現(xiàn)，即依靠計(jì)算數(shù)據(jù)，磨削內(nèi)圈滾道尺寸來獲得所需要的徑向游隙，這種方法稱雙向公差法。這種方法是科學(xué)的，適宜批量生產(chǎn)。在JB／T5389.1—2005《滾動(dòng)軸承 軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承》中即采用的是基孔制方法，國(guó)外著名軸承廠商大多采用這種方法。

在現(xiàn)實(shí)中還有另外一種實(shí)現(xiàn)軸承不同組別徑向游隙的方法，即混合公差法。在JB／T5389.1—2005標(biāo)準(zhǔn)中給出的“表A6”（內(nèi)圈滾道直徑偏差）中，其內(nèi)圈滾道直徑偏差原本是按軸承的基本組游隙給出的，如果所設(shè)計(jì)的軸承游隙不是基本組游隙時(shí)，應(yīng)予以修正后再用；否則，對(duì)大于基本組游隙的軸承而言，為了實(shí)現(xiàn)軸承成品設(shè)計(jì)要求的徑向游隙，只好再磨削外圈滾道的尺寸，造成軸承的徑向游隙的實(shí)現(xiàn)要由軸承內(nèi)外套圈滾道的磨削來實(shí)現(xiàn)。只有軸承滾子組內(nèi)徑(內(nèi)復(fù)圓尺寸) 相同，徑向游隙的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法相同時(shí)，才滿足軸承內(nèi)圈的互換條件。

徑向游隙的大小直接影響軸承內(nèi)部的載荷分布狀態(tài)，特別會(huì)影響軸承內(nèi)***大滾動(dòng)體載荷的變化。因軋機(jī)需要換輥，需經(jīng)常拆裝軸承座，這樣軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承就不可避免地要有一定的游隙，軸承的游隙因配合、運(yùn)行溫度、軸承承載后的變形而改變，游隙過大、過小都將直接影響軸承壽命。另外，軋輥徑向和軸向兩種軸承的游隙值也應(yīng)相互匹配，避免相互干涉，影響壽命。

在更換軋輥時(shí)，要定期調(diào)整軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承外圈的受力區(qū)域，這一點(diǎn)非常重要；如果軸承外圈始終在一個(gè)區(qū)域工作，將不可避免地造成外圈內(nèi)圓局部磨損，造成軸承游隙增大，精度降低，以及外圈損壞。正確的方法是，在每次更換軋輥及軸承維修保養(yǎng)時(shí)，軸承外圈旋轉(zhuǎn)90°，調(diào)換受力位置，使軸承外圈均勻受力及磨損，以便于盡***大可能延長(zhǎng)軸承的有效使用壽命。

建立軸承使用檔案，規(guī)定軸承與相應(yīng)的軋輥、軸承座的配對(duì)使用關(guān)系，以便于保證軸承的游隙。

定期對(duì)軸承進(jìn)行清洗，檢查內(nèi)、外滾道工作面和滾動(dòng)體表面的磨損情況，檢查游隙，超標(biāo)更換。軸承使用應(yīng)本著優(yōu)先選用原裝同一套軸承，其余部分再經(jīng)過仔細(xì)測(cè)量后再進(jìn)行選配組合使用。

3.2.3規(guī)范軸承裝配工藝，避免野蠻操作

軋輥軸承座狀況是影響軋制產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，因此軸承座必須定時(shí)、快速拆卸下來，以便檢測(cè)、檢修、更換軸承。

目前，絕大多數(shù)企業(yè)軋輥軸承座的拆卸和安裝工作靠行車來實(shí)現(xiàn)。由于軋輥和軸承座自身重量大，軸承與軋輥裝配精度高，軸承和軋輥不宜對(duì)中；再加上行車穩(wěn)定性差、擺動(dòng)大等因素制約；采用行車的作業(yè)方式將會(huì)導(dǎo)致拆卸和安裝作業(yè)非常困難，并具有如下的缺陷：

（1） 操作麻煩、費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、工作效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；

（2） 容易發(fā)生機(jī)械卡住，有時(shí)即便把軋輥本身吊起，也不能順利將軸承與軸承座從軋輥拆卸下來；同時(shí)使軋輥的輥頸容易被刮傷，更容易使軸承滾動(dòng)體及內(nèi)圈滾道產(chǎn)生碰傷；

（3） 安全可靠性差，容易造成人員傷害及吊車損壞。

現(xiàn)在已經(jīng)有專業(yè)廠家生產(chǎn)軋機(jī)工作輥、支承輥軸承及軸承座拆卸、安裝裝置，并且在鋼鐵行業(yè)已經(jīng)逐步推廣，實(shí)現(xiàn)了軸承座的高效、可靠、安全地拆卸與安裝。但在銅加工行業(yè)還沒有使用先例，這里還存在一個(gè)認(rèn)識(shí)問題。

因此如何規(guī)范軋輥軸承裝配工藝，采用機(jī)械化、專業(yè)化的軋輥軸承裝配設(shè)備是各企業(yè)重點(diǎn)考慮的問題。采用專業(yè)化軋輥軸承拆裝設(shè)備可能一次性投入比較大，但從減少人工成本、提高軸承使用壽命、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等幾方面考慮；再從長(zhǎng)期使用角度來看，應(yīng)該是大有益處。

3.2.4規(guī)范潤(rùn)滑，減少軸承磨損

軸承的潤(rùn)滑是利用油膜將相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)表面彼此隔開，不致因粗糙點(diǎn)接觸導(dǎo)致磨損過度而失效。如能高度重視軸承潤(rùn)滑技術(shù)，則能保證軋輥軸承在預(yù)定的工作壽命期間，保持穩(wěn)定的性能和旋轉(zhuǎn)精度。

在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)軋輥軸承潤(rùn)滑存在以下一些問題：

（1） 在軋機(jī)工作輥高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，易使軸承座內(nèi)部的密封損壞，造成潤(rùn)滑脂外泄到乳化液系統(tǒng)，污染乳化液，影響軋制帶材的表面質(zhì)量；

（2） 由于乳化液帶壓噴射，乳化液滲入到軋輥軸承座內(nèi)，造成油脂乳化，潤(rùn)滑功能失效，易引起軸承燒損，軸承消耗過大；

（3） 潤(rùn)滑劑中含有大量的水分，潤(rùn)滑脂軟化、變色，使軸承滾動(dòng)表面形成塊狀蝕點(diǎn)；

（4） 軸承在工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量一部分需要系統(tǒng)自身吸收并散發(fā)，對(duì)于高速重載軋機(jī)需要強(qiáng)制散熱，軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)需要很好地解決這個(gè)問題；

對(duì)軋輥軸承的失效分析表明，軋輥軸承的正常運(yùn)行實(shí)際上從沒有因正常接觸壓力引起的疲勞破壞而中止，軸承的失效主要是潤(rùn)滑不良、機(jī)械雜質(zhì)和水分的侵入導(dǎo)致的。潤(rùn)滑劑中的水分不管是溶解的還是游離的，都會(huì)給軸承的使用壽命帶來有害影響。水能侵蝕軸承，縮短軸承的使用壽命，還可以進(jìn)入軸承滾道表面的微觀裂紋造成腐蝕和氫脆，加速裂紋的擴(kuò)展，使軸承提前發(fā)生較大面積的剝落。

軋機(jī)軸承的潤(rùn)滑分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是潤(rùn)滑設(shè)施簡(jiǎn)單，潤(rùn)滑脂不易泄漏，有一定的防水、氣和其它雜質(zhì)進(jìn)入軸承的能力，因此一般情況下在小型、簡(jiǎn)單的四輥軋機(jī)上廣泛應(yīng)用脂潤(rùn)滑。在現(xiàn)代復(fù)雜、高精度、重載、高速、高溫等工況下工作的軋機(jī)使用油潤(rùn)滑，油潤(rùn)滑的方式主要有油霧潤(rùn)滑與油氣潤(rùn)滑。

（1） 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑

潤(rùn)滑脂是由基礎(chǔ)油、稠化劑及填加劑組成。基礎(chǔ)油的粘度對(duì)潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能起重要作用，稠化劑的成分對(duì)脂的性能，特別是溫度特性、抗水性、析油性等有重要影響，填加劑主要用于增強(qiáng)潤(rùn)滑脂的抗氣化、防銹、極壓等性能。

潤(rùn)滑脂按稠化劑的種類不同而進(jìn)行分類，分為鋰基、納基等多種。軋機(jī)軸承常用的是鋰基潤(rùn)滑脂，鋰基潤(rùn)脂的特點(diǎn)是有較好的抗水性，滴點(diǎn)較高，可以使用于潮濕和與水接觸的機(jī)械部位。

潤(rùn)滑脂按其流動(dòng)性即針入度分為若干級(jí)。針入度數(shù)值越大，表示潤(rùn)滑脂越軟。

潤(rùn)滑脂的填充量，以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜，若加脂過多，由于攪拌發(fā)熱，會(huì)使脂變質(zhì)惡化或欽化，同時(shí)也不利于轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出。高速時(shí)應(yīng)僅填充至三分之一或更少。當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，為防止外部異物進(jìn)入軸承內(nèi)，可以添滿殼體空間。

潤(rùn)滑脂的使用壽命是有限的，其潤(rùn)滑性能在使用的過程中逐漸降低，磨損也逐漸增多，因此每間隔一定的時(shí)間必須補(bǔ)充更換。潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充周期與軸承的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速、溫度和環(huán)境等有關(guān)，應(yīng)針對(duì)企業(yè)具體的工況確定。潤(rùn)滑脂更換時(shí)應(yīng)注意，牌號(hào)不同的潤(rùn)滑脂不能混合，含有不同種類稠化劑的脂相混合，會(huì)破壞潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)和稠度，若必須更換牌號(hào)相異的潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)把軸承內(nèi)原有的潤(rùn)滑脂完全清除后，再添入新的潤(rùn)滑脂。

軸承潤(rùn)滑的目的是在滾動(dòng)表面及滑動(dòng)表面形成油膜，金屬表面間形成彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑油膜。當(dāng)潤(rùn)滑劑選擇正確，潤(rùn)滑劑足夠清潔，轉(zhuǎn)速、溫度、載荷適當(dāng)情況下，軸承使用壽命會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過計(jì)算壽命，因此，合理選擇潤(rùn)滑劑，對(duì)軋輥軸承使用壽命至關(guān)重要。潤(rùn)滑脂的選擇要遵循以下幾點(diǎn)：

① 轉(zhuǎn)速愈高，應(yīng)用針入度大的脂；

② 環(huán)境溫度低時(shí)應(yīng)用針人度大的脂；

③ 環(huán)境溫度高時(shí)選用滴點(diǎn)較高的脂；

④ 要有較強(qiáng)的抗水能力，不可選用鈉基脂，易乳化；

① 脂的潔凈度、防腐蝕性、含水量、分油量均應(yīng)注意其指標(biāo)。

（2） 油霧潤(rùn)滑

油霧潤(rùn)滑是一種高效能的軸承潤(rùn)滑方式。油霧潤(rùn)滑以壓縮空氣作為動(dòng)力，使油液霧化，產(chǎn)生像煙霧一樣的、顆粒度在2μm左右的干燥油霧，然后經(jīng)管道輸送到潤(rùn)滑部位。目前在冶金企業(yè)中，油霧潤(rùn)滑裝置多用于大型、高速、重載的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑上。

油霧潤(rùn)滑與其他潤(rùn)滑方式比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

① 油霧能隨壓縮空氣彌散到所有需要潤(rùn)滑的摩擦部位。可以獲得良好而均勻的潤(rùn)滑效果；

② 壓縮空氣比熱小、流速高，很容易帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量；

③ 大幅度降低了潤(rùn)滑油的耗量；

④ 由于油霧具有一定的壓力（2～3KPa），因此可以起良好的密封作用，避免了外界的雜質(zhì)、水分等侵入摩擦副。

但油霧潤(rùn)滑也存在一些缺點(diǎn)，選用時(shí)應(yīng)注意：

① 在排出的壓縮空氣中，含有20%～50%的浮懸油粒，污染環(huán)境，對(duì)操作人員健康不利。所以需增設(shè)抽風(fēng)排霧裝置；

② 必須具備一套壓縮空氣系統(tǒng)；

③ 僅僅適應(yīng)于較低粘度的潤(rùn)滑油，對(duì)于高粘度的潤(rùn)滑劑霧化率較低；

④ 與油氣潤(rùn)滑相比，在高速、高溫和軸承受贓物、水及有機(jī)化學(xué)危害的流體侵害的場(chǎng)合適應(yīng)性差；

⑤ 對(duì)潤(rùn)滑劑的利用率較低，大約只有60%左右，相對(duì)于油氣潤(rùn)滑耗油量較大，給油的調(diào)節(jié)性差，不能定時(shí)定量給油。

（3） 油氣潤(rùn)滑

油氣潤(rùn)滑是采用壓縮空氣連續(xù)作用，帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷地流動(dòng)并形成渦流狀的油氣混合物（油和氣并不真正融合也不會(huì)霧化）以細(xì)油滴的形式導(dǎo)入潤(rùn)滑點(diǎn)，壓縮空氣連續(xù)供給，油則間歇供給；與油霧潤(rùn)滑相比，它除具有油霧潤(rùn)滑的潤(rùn)滑冷卻功能，還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

① 適用于高速、高溫、重載和軸承受贓物、水及有機(jī)化學(xué)危害的流體侵害的場(chǎng)合；

② 因?yàn)橛蜌鉂?rùn)滑中的油沒有被霧化，只是以油滴的形式被壓縮空氣輸送到潤(rùn)滑部位，所以油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)能輸送各種性能的潤(rùn)滑油，不受潤(rùn)滑油粘度限制；

③ 在油氣潤(rùn)滑中，油和氣可以通過調(diào)整油量、壓縮空氣量配成滿足各潤(rùn)滑點(diǎn)要求的比例；

④ 向大氣排放的僅是空氣，對(duì)環(huán)境沒有污染；

⑤ 潤(rùn)滑腔的壓力由壓縮空氣決定，內(nèi)腔高壓對(duì)防止塵埃及其它雜質(zhì)進(jìn)入極為有利；

⑥ 監(jiān)控手段完備，機(jī)電一體化程度高；

⑦ 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件少，運(yùn)行可靠，維護(hù)量小。

它的缺點(diǎn)是一次性投資比較大。

3.2.5加強(qiáng)輥系安裝管理，保證輥系處在正常工作狀態(tài)

軋機(jī)工況的好壞對(duì)軋輥軸承壽命的影響非常大，同樣的軸承，用在不同工況的軋機(jī)上，其使用壽命相差很大。軋機(jī)工況包括：載荷及載荷在軸承上的分布狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、密封、潤(rùn)滑、散熱、工作溫度等等。

另外軋輥軸承壽命與輥系在軋機(jī)中所處的裝配狀態(tài)也有很大關(guān)系，如果輥系不能處在設(shè)計(jì)所要求的正確安裝位置，將產(chǎn)生很大的載荷分布不均、附加載荷，這將嚴(yán)重影響軸承的有效使用壽命。

所以從調(diào)整輥系與牌坊之間的裝配關(guān)系以及軋輥工作狀態(tài)方面來講，重點(diǎn)應(yīng)從以下幾點(diǎn)注意：

① 調(diào)整輥?zhàn)友b配精度，定期檢測(cè)調(diào)整工作輥、支承輥軸承座側(cè)滑板，保證各軋輥軸線平行。每套輥?zhàn)拥妮S承座應(yīng)嚴(yán)格控制使用，不得隨意互配使用，以減少因軋輥交叉而產(chǎn)生的附加軸向力，同時(shí)影響軋材板型。

② 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其是萬向接軸要定期更換，否則會(huì)因總的間隙過大引起擺動(dòng)而產(chǎn)生附加軸向力。

③ 軸承的壽命與軸承座的設(shè)計(jì)是分不開的。如果軸承座設(shè)計(jì)和制造不當(dāng)，將導(dǎo)致軸承受力不均，降低軸承壽命，軸承座應(yīng)具有調(diào)心性，避免因軋輥撓曲變形而使軸承受到偏載。輥系裝入牌坊之前，應(yīng)仔細(xì)檢查軸承座與壓下機(jī)構(gòu)調(diào)心軸承接觸情況，以及軸承座與牌坊底座（或軋制線調(diào)整機(jī)構(gòu)）調(diào)心軸承接觸情況，避免出現(xiàn)調(diào)心機(jī)構(gòu)卡阻現(xiàn)象。

④ 檢查與軸承相關(guān)的備件的尺寸、幾何形狀、精度等級(jí)、公差范圍與設(shè)計(jì)是否相符。這里主要有軋機(jī)排放窗口的平面度、幾何形狀、公差精度、接觸情況。軸承座的壁厚差，它是決定軸承同軸度的關(guān)鍵尺寸；以及軸承座與牌坊窗口配合表面的平面度、幾何形狀、公差精度、接觸情況。再有就是輥系裝入牌坊后的側(cè)間隙是否滿足設(shè)計(jì)要求，如果間隙過大將不可避免地產(chǎn)生換向及啟動(dòng)沖擊、軋輥交叉等情況。

⑤ 檢查與軸承配合的接觸面的光潔度、硬度是否在規(guī)定范圍之內(nèi)，所有間隙、過盈配合量是否符合設(shè)計(jì)要求等等。

⑥ 軋輥撓度對(duì)軋輥軸承的載荷分布影響非常大，如果受力后軋輥撓度太大，軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的四列滾子將出現(xiàn)只有一半或僅有一列受力的情況，將嚴(yán)重縮短軸承的有效使用壽命。因此強(qiáng)調(diào)軋機(jī)載荷均勻合理，嚴(yán)防超載非常重要。

從軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承與軸承座裝配方面來講，重點(diǎn)應(yīng)從以下幾點(diǎn)注意：

① 內(nèi)套的安裝

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的內(nèi)圈與輥頸應(yīng)為過盈配合，安裝時(shí)通常用感應(yīng)加熱器或油浴加熱，禁止使用火焰烘烤加熱，加熱溫度控制在到80℃～90℃，不應(yīng)超過120℃，否則很容易造成軸承內(nèi)圈滾道退火，影響其硬度和耐磨性，導(dǎo)致軸承有效使用壽命降低而過早報(bào)廢。感應(yīng)加熱時(shí)，達(dá)到規(guī)定溫度后，應(yīng)立即將內(nèi)圈裝在軋輥上；當(dāng)使用油浴加熱時(shí)，溫度達(dá)到規(guī)定溫度10分鐘后，應(yīng)迅速將軸承從油液中取出，趁熱裝于軋輥上。必要時(shí)，可用安裝工具在軸承內(nèi)圈端面上稍加一點(diǎn)壓力，這樣更容易安裝。軸承裝于軋輥上后，必須立即壓住內(nèi)圈，用塞尺檢查內(nèi)圈端面與輥徑定位端面間隙，直到冷卻為止。

② 外套的安裝

軋機(jī)用四列圓柱滾子軸承的外套與軸承座的內(nèi)孔為過渡配合。裝配時(shí)，將外套、滾子、保持架組成的整體用銅棒輕輕打入軸承座內(nèi)，并按圖紙規(guī)定的裝配關(guān)系緊貼內(nèi)側(cè)固定端。在裝外套時(shí)，應(yīng)注意端面與保持架端面的標(biāo)記，不能裝反，應(yīng)按照拆開軸承包裝時(shí)的初始狀態(tài)順序裝入，以防出現(xiàn)因滾子受力不均而燒軸承的現(xiàn)象。裝軸承時(shí)，應(yīng)將軸承水平放置，軸承裝好后，應(yīng)標(biāo)出其受力區(qū)間，以備換輥時(shí)重點(diǎn)檢查；另外方便今后調(diào)整外圈受力區(qū)時(shí)識(shí)別。

③ 軸承密封件的合理組裝

為吸收軋件變形所產(chǎn)生的熱量及降低軋制載荷，軋制生產(chǎn)中使用大量的乳化液，軸承座時(shí)刻處于乳化液包圍之中，此液體中含有軋制時(shí)產(chǎn)生的微小金屬顆粒、酸性物質(zhì)及其它雜質(zhì)。這些有害液體和固體顆粒一旦進(jìn)入軸承，不但影響潤(rùn)滑劑的性能，破壞所形成的油膜，而且還會(huì)直接引起磨粒磨損，導(dǎo)致軸承早期疲勞而失效。另外，不論采用何種潤(rùn)滑方式，均要求軸承座內(nèi)腔保持密封，一是防止?jié)櫥托孤潜ＷC內(nèi)腔密封，有效保證油霧與油氣潤(rùn)滑的壓力，保證潤(rùn)滑效果。

因此，軸承座的密封非常重要，密封解決得好的軋機(jī)，軸承消耗就少。因此，軸承與軸承座組裝時(shí)要特別注意密封件的安裝，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙規(guī)定進(jìn)行組裝。軸承密封件可考慮選用普通的氟橡膠骨架密封，不僅價(jià)格低廉，而且合理地使用也能達(dá)到良好的效果。兩側(cè)迷宮內(nèi)的軸用密封圈唇口方向必須朝軸承外安裝，可有效防止軋制冷卻液及微小金屬顆粒的濺入。另外要防止安裝時(shí)密封圈的人為損壞。

未完-待續(xù)