低噪聲軸承的應(yīng)用---制造因素引起的噪聲及其對(duì)策摘要:這種噪聲本質(zhì)上起因于制造誤差實(shí)際上潤(rùn)滑劑選擇軸承安裝條件軸承精度狀態(tài)這種噪聲分為保持架聲振紋聲保持架聲及其控制方法保持架聲指劇烈振動(dòng)保持滾動(dòng)沖擊發(fā)出具有周期性振動(dòng)噪聲孔松摩擦易出現(xiàn)這種噪聲主要發(fā)生球軸承圓錐滾子軸承沖壓保持 液體動(dòng)靜壓軸承常用軸殼配軸
這種噪聲雖然本質(zhì)上是起因于制造誤差,但實(shí)際上仍與潤(rùn)滑劑的選擇、軸承的安裝條件、軸和軸承座的精度狀態(tài)有關(guān)。這種噪聲又分為保持架聲和振紋聲兩類(lèi),分述如下:
(1)保持架聲及其控制方法
保持架聲是指劇烈振動(dòng)的保持架與滾動(dòng)體沖擊而發(fā)出的具有周期性的振動(dòng)與噪聲,在兜孔松和摩擦大時(shí)易出現(xiàn)。
這種噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中,而且沖壓保持架和實(shí)體保持架都會(huì)發(fā)生,使用脂潤(rùn)滑或油潤(rùn)滑時(shí)都會(huì)發(fā)生,但在潤(rùn)滑不良或潤(rùn)滑劑干竭時(shí)、徑向游隙大時(shí)、外圈承受力矩負(fù)荷時(shí),以及保持架結(jié)構(gòu)不良和精度不高時(shí),更容易發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)保持架腹板或鉚釘頭會(huì)突然斷裂。
控制保持架噪聲和振動(dòng)的方法有;使用潤(rùn)滑性能好的潤(rùn)滑劑;減少軸承的安裝誤差;壓縮軸承的徑向游隙或適當(dāng)加以軸向預(yù)緊,以及選用具有精度良好結(jié)構(gòu)合理的保持架的軸承,或換用保持架牢固并未經(jīng)磨損的軸承。
(2)振紋聲及其控制方法
振紋聲是直接與軸承滾動(dòng)表面波紋度有關(guān)的噪聲,這是一種純音噪聲,對(duì)于恒定的轉(zhuǎn)速,它的頻率也不變,而對(duì)于變化的轉(zhuǎn)速,它的頻率也隨之而變。
目前軋輥軸承主要有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類(lèi)。
滾動(dòng)軸承大多采用雙列球面滾子軸承、雙列四列圓錐滾子軸承、多列圓柱滾子軸承。滾動(dòng)軸
承剛性大、摩擦系數(shù)較小,但抗沖擊性能差,外形尺寸大。
滑動(dòng)軸承按摩擦方式分為半干摩擦和液體摩擦。半干摩擦滑動(dòng)軸承主要是開(kāi)式酚醛類(lèi)布樹(shù)脂
軸承(即膠木瓦)或銅瓦、尼龍瓦。它們靠水潤(rùn)滑,摩擦系數(shù)大、精度低、磨損嚴(yán)重,主要
用于初軋機(jī),現(xiàn)已逐步被各廠淘汰。液體摩擦軸承通常稱(chēng)油膜軸承、有動(dòng)壓、靜壓、靜動(dòng)壓
三種。潤(rùn)滑劑為高壓油,在軋輥輥頸與軸承間建立起油膜,避免了它們的直接接觸磨擦,磨
擦系數(shù)小、速度范圍大、剛性好、精度高、壽命長(zhǎng)。
油膜軸承逐漸受寵
讓我們對(duì)油膜軸承的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步剖析。
所謂磨擦系數(shù)小,是因?yàn)橛湍さ母綦x作用,在穩(wěn)定工作時(shí),磨擦系數(shù)為0.001~0.005,與滾動(dòng)軸
承大致相同,磨擦損耗低,節(jié)約能源。
所謂承載能力高,指的是在軋輥直徑相同情況下,油膜軸承的輥頸是圓錐形,滾動(dòng)軸承的輥頸
是圓柱形,油膜軸承輥頸根部尺寸比滾動(dòng)軸承大許多,強(qiáng)度高40%左右。
所謂速度范圍廣,指的是無(wú)論用在高速線材軋機(jī)(120m/s),還是板帶軋機(jī)(10~40m/s)均能保
證較高的軋制精度(<0.02mm),尤其中板單機(jī)架可逆軋機(jī),正向軋制后,軋輥停轉(zhuǎn),再反向啟
動(dòng)。并常出現(xiàn)“帶鋼壓下”即在軋件尾部還沒(méi)有拋出時(shí)即停轉(zhuǎn),并在零轉(zhuǎn)速下加載(壓下)再反
向啟動(dòng)。油膜軸承適合軋制速度由正到零,由零到負(fù)的可逆(正、反轉(zhuǎn))狀態(tài)下工作。
所謂使用壽命長(zhǎng),指的是油膜軸承是液體磨擦,軸承工作面的磨損近于零,無(wú)磨損元件(滾子、
保持架),在正常使用條件下,其壽命可達(dá)10~20年,而滾動(dòng)軸承壽命為1年左右。
所謂體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,指的是在承載能力相同時(shí),其體積比滾動(dòng)軸承小,因油膜軸承沒(méi)有滾
子、保持架,使軸承座軸向空間減小很多,在軋輥和牌坊窗口尺寸相同時(shí),軸承座上多余的空
間,就可設(shè)置軋輥平衡缸、彎輥裝置、牌坊預(yù)應(yīng)力裝置,以實(shí)現(xiàn)板形、板厚自動(dòng)控制。
所謂抗沖擊能力強(qiáng),指的是軸承的負(fù)荷就是軋制力,即軋件的變形抗力,通常軋件是在被咬入
時(shí)進(jìn)行軋制的,載荷是突然建立起來(lái),軋輥軸承所受的是沖擊載荷,滾動(dòng)軸承是剛性接觸,它
無(wú)法承受沖擊載荷,所以壽命短,而油膜軸承是軋輥輥頸與軸承間的油膜墊起到了緩沖作用,
當(dāng)軋輥受到?jīng)_擊時(shí),就要排擠軋輥與軸承間的油,而間隙很小,油又粘,油受壓產(chǎn)生巨大的抵
抗力,此力平衡突加的沖擊載荷,使軸承免于受損。
所謂抗污染能力強(qiáng),指的是中板軋機(jī)環(huán)境差,粉塵、冷卻水、氧化鐵皮、高溫。滾動(dòng)軸承的密
封條件較差,很容易受到污染,而油膜軸承的密封良好具有固定密封和回轉(zhuǎn)密封,能長(zhǎng)期在極
差的環(huán)境下正常工作。
由于油膜軸承具有上述許多優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛用于中厚板軋機(jī),冷熱連軋機(jī)的軋輥軸承上。但是,
油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)復(fù)雜,一次投資大,油膜軸承要求油過(guò)濾精度高保證油膜厚度,大的潤(rùn)滑油
流量保證循環(huán)潤(rùn)滑和冷卻,高靈敏的自調(diào)節(jié)能力以滿足轉(zhuǎn)速變化,所以潤(rùn)滑系統(tǒng)龐大,地下潤(rùn)
滑站的建立,使一次性投資非常大。
降低滾動(dòng)軸承消耗刻不容緩
滾動(dòng)軸承由于抗污染、抗沖擊能力差、使用壽命短、事故率高、消耗高、影響生產(chǎn)。
針對(duì)滾動(dòng)軸承使用的上述局限性,為盡量提高軸承的使用壽命,避免事故發(fā)生,近年來(lái)軋鋼企
業(yè)不斷對(duì)支承輥軸承的使用、制造、安裝進(jìn)行了下列改進(jìn)。
一是軸承結(jié)構(gòu)的改變。6727/950軸承銷(xiāo)子(支柱)原采用一端螺紋,一端焊接的結(jié)構(gòu),使用過(guò)
程中常造成銷(xiāo)子脫落、斷裂,將結(jié)構(gòu)改造,銷(xiāo)子兩端均采用焊接到墊圈上方式,取消螺紋聯(lián)接,
加大焊接坡口尺寸,提高焊接效果,減少因銷(xiāo)子脫落事故。
二是改進(jìn)潤(rùn)滑脂。
三是提高密封效果。密封效果不好,造成冷卻水、氧化鐵皮大量浸入,潤(rùn)滑脂流失,鐵皮壓入,
造成壓坑、麻點(diǎn)、掉皮、甚至卡死,因此每次裝配軸承時(shí),認(rèn)真檢查,密封狀況,確認(rèn)鋼骨架
是否微變形,橡膠是否老化、彈性消失。密封圈使用記錄,及時(shí)更換。
四是制定合理使用更換周期,滾動(dòng)軸承經(jīng)一段時(shí)間使用后,內(nèi)部產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,縮短使用時(shí)間,
及時(shí)消除應(yīng)力,定期更換,避免事故損壞。
上述改進(jìn),取得了顯著的效果,一些軋鋼廠降低了軸承消耗節(jié)約了成本,保持了軋鋼生產(chǎn)順利。
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