Подшипники прокатных валков — Часть 2

Каталог подшипников на сайте "Все о подшипниках"

Упорные подшипники

Как правило, подушка размещается в станине прокатной клети со стороны демонтажа и передает осевые нагрузки на станину. В качестве упорных применяются подшипники различных конструкций. При высоких осевых нагрузках и средних частотах вращения применяются упорные конические роликоподшипники (рис. 6), двухрядные конические роликоподшипники с большим углом контакта (рис. 7) или упорные сферические роликоподшипники (рис. 8).

При использовании упорных конических роликоподшипников между свободными кольцами (центрированными по отверстию в корпусе) устанавливается дистанционное кольцо, ширина которого соответствует требуемому осевому зазору. Упорные конические, двухрядные конические и упорные сферические роликоподшипники прежде всего применяются в обжимных станах, станах толстолистовой прокатки и станах горячей прокатки, то есть там, где имеют место значительные осевые нагрузки при низких и средних частотах вращения. На практике осевые нагрузки воспринимаются лишь одним рядом подшипника. Второй ряд остается ненагруженным. С тем, чтобы не происходило проскальзывания тел качения ненагруженного ряда, свободные кольца двухрядных конических роликоподшипников и упорных сферических роликоподшипников, центрированные по отверстию в корпусе, с обеих сторон подпружинены с минимальным требуемым натягом (рис. 7 и 8). Скорости прокатки станов ленточной, тонколистовой и проволочной прокатки обычно настолько велики, что применение в них упорных конических роликоподшипников и упорных сферических роликоподшипников невозможно. В такие станы в качестве упорных подшипников устанавливаются радиально-упорные или радиальные шарикоподшипники. Для опорных валков крупных четырехвалковых клетей ленточных и фольгопрокатных станов в качестве упорного обычно бывает достаточно радиального шарикоподшипника (рис. 9). Как правило, они обладают той же монтажной высотой, что и радиальные цилиндрические роликоподшипники, устанавливаемые рядом. Вместо радиальных шарикоподшипников можно использовать двухрядные конические роликоподшипники с большим углом контакта. Тогда требуемая грузоподъемность достигается при применении подшипника с меньшими габаритами. Применение двухрядных конических роликоподшипников позволяет уменьшить размеры конструкции, что положительно сказывается на себестоимости. В качестве опоры рабочих валков в двух- и четырехвалковых станах проволочной и тонколистовой прокатки обычно используются радиально-упорные шарикоподшипники (рис. 10). Подушка со стороны привода в станине не фиксируется; она центрируется упорным подшипником, закрепленным на цапфе. Поскольку силы центрирования невысоки, в качестве упорного устанавливается радиальный шарикоподшипник, что вызывает незначительное увеличение ширины подшипникового узла. Целесообразно выбирать монтажную высоту шарикоподшипника, воспринимающего осевую нагрузку — такую же, как и у подшипника, несущего радиальную нагрузку. В некоторых конструкциях опор валков со стороны привода устанавливается тот же упорный подшипник, что и со стороны демонтажа, что благоприятно с точки зрения унификации. Применяемые в этих опорах радиальные и радиально-упорные шарикоподшипники должны воспринимать только осевые нагрузки. Чтобы наружные кольца подшипников не нагружались радиальной нагрузкой, посадочный диаметр под наружное кольцо в подушке растачивается вплоть до нескольких миллиметров.

Конические роликоподшипники

Вследствие наклонного положения роликов конические роликоподшипники воспринимают как радиальные, так и осевые нагрузки. В прокатном оборудовании применяются двух- и четырехрядные конические роликоподшипники (рис. 11a и 11b). Конические роликоподшипники выполняются разъемными. Несмотря на разъемность, в отличие от цилиндрических роликоподшипников, смонтировать внутреннее кольцо подшипника на цапфу, наружное кольцо – в подушку, а затем установить подушку на цапфу не представляется возможным. Напротив, сначала необходимо смонтировать подшипник в подушку, а затем подушку с вмонтированным подшипником надеть на цапфу. Как следствие такой необходимости, внутреннее кольцо подшипника получает по цапфе свободную посадку – вопреки тому, что при циркуляционном характере нагружения требуется посадка кольца с натягом. При посадке с зазором внутреннее кольцо свободно перемещается по цапфе. При этом возникает нагрев и износ цапфы. Посредством хорошего смазывания пространства между внутренним кольцом и цапфой добиваются уменьшения износа до приемлемого значения. Чтобы создать запас смазки и тем самым улучшить смазывание цапфы, в некоторых случаях в отверстии внутреннего кольца предусмотрены спиралевидные смазочные канавки (рис. 12), в которых также могут оседать продукты износа. По той же причине на бортах внутреннего кольца предусмотрены радиальные канавки. Вследствие низких нагрузок износ цапф рабочих валков, для опор которых используются четырехрядные конические роликоподшипники, весьма невысок. Обычно рабочие валки изнашиваются и подлежат замене еще до того, как износ цапф составит сколько-нибудь существенное значение. Крупногабаритные конические роликоподшипники, также как и цилиндрические роликоподшипники, оснащаются роликами с отверстиями и сепаратором с осями. Такое исполнение необходимо для реверсивных станов вследствие значительных сил инерции. В силу выше обозначенных причин четырехрядные конические роликоподшипники с цилиндрическим отверстием могут использоваться не во всех опорах валков. При высокой частоте вращения и высоких нагрузках требуется посадка с натягом для внутреннего кольца подшипника. В таких случаях используются подшипники с коническим отверстием, которые монтируются на коническую цапфу прокатного валка (рис. 13). Тем самым наиболее просто достигается желаемая жесткая посадка на вал. В случае исполнения подшипника, как показано на рис. 13а, разъемное внутреннее кольцо состоит из одного двухрядного кольца и двух однорядных, а разъемное наружное кольцо – из двух двухрядных колец. Рис. 13b иллюстрирует следующее исполнение наружного кольца, состоящего из четырех колец, разделенных тремя дистанционными кольцами. Фирма FAG изготавливает четырехрядные конические роликоподшипники как с метрическими размерами и с метрическими допусками, так и с размерами в дюймах и допусками в дюймах.

Многорядные конические роликоподшипники с уплотнениями

Опоры рабочих валков в станах горячей и холодной прокатки должны быть особо хорошо защищены уплотнениями от загрязнения ввиду значительного количества воды (для валков) или охлаждающего средства, перемешанных с грязью. В основном подшипники рабочих валков смазываются консистентной смазкой. В целях снижения затрат и защиты окружающей среды производители стараются снизить расход смазки. За счет лучшей смазки и чистоты контактных поверхностей качения срок службы подшипников можно существенно увеличить. Для достижения этих целей фирма FAG разработала четырехрядные конические роликоподшипники со встроенными уплотнениями (рис. 14). Эти подшипники имеют те же размеры, что и аналогичные открытые подшипники. В них закладывается высококачественная подшипниковая смазка, которая не вытекает из подшипников и расходуется очень экономно. Уплотнения же, устанавливаемые в корпусе, изначально смазываются простой и дешевой смазкой. Хотя интегрированные уплотнения и уменьшают пространство для роликов в подшипнике (что, в свою очередь, снижает грузоподъемность), подшипники с уплотнениями, как правило, вследствие чистоты масляной пленки в зоне контакта обладают большим сроком службы, чем такие же подшипники без уплотнений. Двухрядные конические роликоподшипники с уплотнениями применяются в качестве опор рабочих валков для восприятия осевой нагрузки (рис. 15).

Сферические роликоподшипники

Сферические роликоподшипники, как правило, используются в тех случаях, когда к точности осевого ведения валка не предъявляются высокие требования, а частота вращения мала. Так как монтажное пространство ограничено по высоте, в основном применяются сферические роликоподшипники 240-го и 241-го конструктивного ряда. Такие подшипники обладают небольшой монтажной высотой (рис. 16). Сферические роликоподшипники обладают угловой самоустанавливаемостью и воспринимают радиальные и осевые нагрузки. Так как осевой зазор в четыре или шесть раз превышает радиальный зазор, точность осевого ведения достаточно низкая. Сферические роликоподшипники можно применять при низких и средних частотах вращения для скорости прокатки, не превышающей 12 м/с. В силу их способности к компенсации угловых перекосов крепление подушки в станине можно упростить: неточности крепления и прогиб цапфы компенсируются в подшипнике. Также сферические роликоподшипники устанавливаются в прокатные станы, где подушки закреплены стяжными винтами и поэтому не могут самоустанавливаться. Если требуется простой и быстрый демонтаж сферического роликоподшипника с цапфы и при этом скорость прокатки низкая, то внутренние кольца устанавливаются на цапфы с зазором. Как и в случае с коническими роликоподшипниками (рис. 12), внутренние кольца сферических роликоподшипников могут изготавливаться со спиралевидной канавкой для лучшего смазывания посадочных поверхностей (рис. 17). Если сферические роликоподшипники устанавливаются на цапфу с натягом, то монтаж и демонтаж существенно облегчаются в подшипнике с коническим отверстием. Для упрощения монтажа рекомендуется применять гидравлические приспособления. Сферические роликоподшипники также применяются для опор валков с консольным закреплением из-за способности компенсировать характерные для данного способа закрепления значительные прогибы. Вследствие сравнительно большого осевого зазора в оборудовании для профильной прокатки необходимо дополнительно предусмотреть упорный подшипник.

Упорные конические роликоподшипники для нажимных шпинделей

Между нажимным шпинделем и верхней подушкой для восприятия односторонних нагрузок часто устанавливаются упорные конические роликоподшипники (рис. 18). Вследствие низкого трения подшипников снижается сопротивление при перемещении в процессе переналадки, что особенно важно в крупногабаритном оборудовании при частой перемене толщины прокатываемого материала.


Похожие статьи
Если Вы читаете статью "Подшипники прокатных валков — Часть 2", то Вас могут заинтересовать другие статьи, такие как- « », « » , кроме того, Вы всегда можете подписаться на нашу ленту новостей

Комментарии закрыты.