Подшипники прокатных валков — Часть 1

Каталог подшипников на сайте "Все о подшипниках"

Подшипники прокатных валковКонструкционные условия

Подшипники качения, устанавливаемые в валковых опорах прокатного оборудования, подвержены значительному нагружению. Для надежного восприятия высоких прокатных нагрузок подшипники должны обладать достаточной грузоподъемностью. Фактором, ограничивающим грузоподъемность, является монтажное пространство для подшипника, в особенности монтажная высота подшипника (рис. 1). Диаметр бочки прокатного валка, за вычетом припуска на перешлифовку и толщины стенок подушки, определяет величину наружного диаметра подшипника. Отверстие подшипника соответствует диаметру цапфы валка.

Рисунок 1 — Монтажное пространство

При особо высоких нагрузках необходимо найти компромисс между диаметром цапфы и ее прочностью, с одной стороны, и монтажной высотой подшипника и его грузоподъемностью – с другой. Так как опоры прокатных валков находятся под действием крайне высоких радиальных и небольших осевых нагрузок, имеющееся монтажное пространство максимально используют для того, чтобы обеспечить восприятие радиальных нагрузок. Грузоподъемность роликовых подшипников выше, чем грузоподъемность шариковых подшипников, поэтому для восприятия радиальных нагрузок применяются цилиндрические, конические и сферические роликоподшипники. Кольца подшипников и тела качения изготавливаются из подшипниковой стали объемной закалки или, в некоторых случаях, из цементируемой стали. Необходимость частой замены валков обуславливает некоторые конструктивные особенности подшипников. Как правило, при правке бочек прокатных валков подушки демонтируются, что является затруднительным в случае неразъемных подшипников, например сферических роликоподшипников, внутреннее кольцо которых на цапфе посажено с натягом. При использовании цилиндрических роликоподшипников, напротив, можно снять подушку с наружным кольцом и сепаратором с роликами, оставив на цапфе внутреннее кольцо. Устанавливаемые на цилиндрическую цапфу парой (сдвоенные) сферические роликоподшипники или

Рисунок 2 — Величина осевого зазора a, зависящая от радиального зазора и угла контакта подшипника α

четырехрядные конические роликоподшипники, как правило, имеют свободную посадку по внутреннему кольцу. За счет этого упрощается демонтаж подушки; но из-за свободной посадки область применения подшипников сужается. Если в качестве радиальных устанавливаются цилиндрические роликоподшипники, то для обеспечения осевого фиксирования (ведения) валков должен быть установлен дополнительный упорный подшипник. Раздельное восприятие радиальных и осевых нагрузок дает особые преимущества в тех случаях, когда точность осевого ведения влияет на точность размеров прокатного материала (например, при прокатке в калибрах). При применении упорных подшипников достигается очень высокая точность осевого ведения валка, потому что подшипники устанавливаются с очень маленьким осевым зазором или беззазорно. Радиальные подшипники, наоборот, одновременно воспринимают осевые и радиальные нагрузки и всегда обладают большим осевым зазором. На рис. 2 изображена зависимость осевого зазора a от угла контакта α при

заданном радиальном зазоре. Наибольшее соотношение «осевой зазор / радиальный зазор» наблюдается у сферических роликоподшипников. В четырех-рядных конических роликоподшипниках это соотношение меньше, а еще меньше оно у радиально-упорных шарикоподшипников.

Цилиндрические роликоподшипники

Рисунок 3 — Четырехрядный цилиндрический
роликоподшипник с роликами
с отверстиями и сепаратором с осями

В ограниченном монтажном пространстве цилиндрические роликоподшипники позволяют достичь наибольшей грузоподъемности. Они способны воспринимать самые большие радиальные нагрузки и вследствие присущего им низкого трения позволяют достичь высоких частот вращения. В прокатных станах применяются различные варианты исполнения цилиндрических роликоподшипников. Выбор конкретного исполнения подшипника производится в зависимости от конструкции прокатного оборудования. С тем, чтобы достичь наибольшей грузоподъемности (особенно если речь идет о крупногабаритных подшипниках), подшипник комплектуется максимальным числом роликов. В таких случаях ролики изготавливаются со сквозными отверстиями и подшипник комплектуется так называемым сепаратором с осями (рис. 3). Сепаратор состоит из двух боковых шайб, в которых закреплены проходящие через ролики оси. Такой сепаратор обладает очень высокой прочностью, что особенно важно, если крупногабаритный подшипник установлен в оборудовании, работающем с большими ускорениями и замедлениями, например в реверсивном прокатном стане. Для достижения повышенной точности вращения применяют цилиндрические роликоподшипники с предварительно шлифованной дорожкой качения внутреннего кольца и припуском на последующую шлифовку: внутреннее кольцо монтируется на цапфу с натягом и затем производится чистовое шлифование дорожки качения внутреннего кольца совместно с поверхностью валка.

Рисунок 4 — Двухрядные цилиндрические роликоподшипники размерной серии 49
с проставочным внутренним
и проставочным наружным кольцами

На рис. 4 показаны двухрядные цилиндрические роликоподшипники размерной серии 49. Обычно они применяются в качестве опор рабочих валков. С тем, чтобы уменьшить нагрузки, возникающие из-за возможных опрокидывающих моментов, подшипники устанавливают на расстоянии друг от друга и между наружными и внутренними кольцами монтируют проставочные кольца. Такие подшипники в большей степени предназначаются для работы с высокой частотой вращения и в меньшей степени для высоких нагрузок.

Цилиндрические роликоподшипники, показанные на рис. 5, в основном применяются в станах тонколистовой и проволочной прокатки. Они комплектуются стальными или латунными массивными сепараторами. Данные подшипники наряду с пригодностью для высоких скоростей прокатки – до 40 м/с – обладают сравнительно высокой грузоподъемностью. На отделочных линиях таких станов для скорости прокатки до 100 м/с и свыше производится одноручьевая прокатка.

Четырехрядный цилиндрический ролико-
подшипник с массивным сепаратором
для высоких скоростей прокатки

Здесь обычно применяются однорядные цилиндрические роликоподшипники. Достигаемая долговечность таких подшипников является достаточной для эффективной работы оборудования.нагрузок.


Похожие статьи
Если Вы читаете статью "Подшипники прокатных валков — Часть 1", то Вас могут заинтересовать другие статьи, такие как- « », « » , кроме того, Вы всегда можете подписаться на нашу ленту новостей

Комментарии закрыты.