李汉超

【优必胜（上海）精密轴承制造有限公司】

摘　要：轧辊轴承是轧机的一个重要部件，轧辊轴承的安装和维护质量的好坏，对轴承的使用寿命有重要影响。本文介绍了轧机用四列圆柱滚子轴承的安装和维护经验，以期能够为四列圆柱滚子轴承的安装与维护提供一定的实践经验。

关键词：轧机；四列圆柱滚子轴承；安装；维护

一、前言

轧机用四列圆柱滚子轴承是轧机辊系上应用得十分广泛的一种轴承，常熟铝业股份有限公司热轧机机组支撑辊采用的是四列圆柱滚子轴承与止推轴承相结合的型式，四列圆柱滚子轴承可承受较大的径向力，轴向力由单独的止推轴承承担。与一般的滚动轴承相比，轧辊轴承的工作环境比较恶劣，工作载荷也比较大，大部分在早些时候出现破损的轧辊轴承，并不都是由于其自身就有着一定的品质缺陷，多数情况下是因安装方式不正确且没有进行必要的维护保养所引起的，经统计，造成轴承失效的原因中轴承润滑不良占35%，轴承污染占15%，安装不良占 20%，材料的疲劳失效占30%。因此正确安装、维护轧辊轴承是关系轧辊轴承寿命的重要因素。 

二、四列圆柱滚子轴承的安装 

（一）安装前的准备工作 

（1）安装场地要选择一个清洁、干燥的工作场合，所有的工具都应准备齐全并保持清洁，安装不应靠近焊接场地，以防有碎屑或灰尘进入轴承，安装前应当认真对照说明书或图纸，对轴承各元件的安装次序及工作步骤做到清楚明了，从而节省装配时间，减少轴承在空气中的污染； 

（2）在进行安装工作前必须对各个配件，其中含有辊颈、轴承箱等都需要进行表层检测，对配件的规格、状态、精密性和公差进行检验，确定其是不是满足设计所需要的标准。与轴承相组合的零件精度如果达不到设计要求，就会改变轴承的原有精度；

（3）针对与轴承表层相结合的区域，包含辊颈、各个孔洞及其边角和毛刺都需要进行适当的清除，否则，会影响轴承安装和划伤轴承表面，进而杂物掉入轴承内部，直接引起轴承早期破坏； 

（4）新轴承打开包装后，应检查其装配尺寸是否符合安装要求，同时检查外观是否有生锈、磕碰伤、毛刺等缺陷，以及套圈编号是否正确，如有异议，应与供应商联系或退货。 

（二）安装辊环和内圈 

辊环和内圈一般由轧辊加工厂进行组合调试，其中有两片内圈都被安装于各个四列圆柱滚子轴承当中，通过过盈的方式将内圈及辊径进行结合，而在组合调试之前都需要对内圈进行必要的升温处理，膨胀到要求尺寸之后才能安装到轧辊辊径上，之后再进行内圈外径磨削。

安装前，首先要复查轴承内径和辊径实际尺寸，以便确认两尺寸是否满足设计时的过盈量要求；加热完成后，要迅速检查轴承内径尺寸，看其是否能达到安装要求。否则，内圈可能装至一半而抱轴，无法将内圈推到要求位置，从而浪费了内圈资源；在四列圆柱滚子轴承中，内圈通过过盈的方式与辊颈进行结合，而在具体的安装过程中必须对内圈进行升温，使温度升高到100℃左右，但是不可大于150℃，时间为2小时以内，否则可能使内圈材料组织发生改变，内圈冷却后不能收缩至原尺寸，从而造成配合的过盈量达不到设计要求。升温，可通过油槽或感应进行温度的提升，万不可通过明火的方式进行升温处理。

通过油槽的方法进行升温的过程中，其内径扩增量必须依据以下公式计算得到：

在公式当中：

△d：表示为温度升高之后内圈的内直径增加量（mm）； 

△t：表示为液体油温与室内温度之间的差值（℃），假定室内温度为20℃； 

D：表示为最初内圈的内直径（mm）。 

在对双内圈进行安装的过程中，内圈在进行冷却时需要顺着轴承的方向使得内圈与其端面紧密的结合在一起，从而确保没有间隙出现，并通过塞尺展开测试。（详见图1） 

（三）外圈和滚动体的安装 

外圈与轴承座内孔一般为过渡配合。首先应检查轴承座的圆度，测量前应彻底清洁轴承座，用内径千分尺在轴承座内孔的四个位置测量，每个位置相隔90°分别测量2次，确保圆度符合图纸要求。同一套四列圆柱滚子轴承，外圈与滚子组件的复圆尺寸是配出 来的，所以尽可能不要混装，以保证轴承原加工精度。在轴承座靠近辊身的一侧的端盖上安装骨架密封、水封和o形圈，再把端盖装到轴承座上，按照次序将边圈、外圈及其配件、挡圈等进行安装，保持架上的螺纹孔是用来吊装用的，可以采用外圈上备用的安装孔，吊起外圈及其配件，并竖直放入轴承箱当中，而小型轴承，可利用铜锤把外圈、滚子及保持架慢慢敲进轴承中。此外，在进行外圈的安装过程中，需要时刻关注其表面与保持架 表面是不是存在有标识，如果有，就需要在安装的过程中保持标识的同一性；对有活挡的四列圆柱滚子轴承，其各个配件，一定要按照套圈端面上标注顺序安装，切勿混装（详见图2）。 

如果配件的表面都没有任何标识，或者只有其中一个有，那么为了防范于未然，必须依据轴承包装的拆装初期状态次序进行安装，也就是说不可错装一套轴承的配件及外圈滚道，不然的话轴承的滚子会因为无法得到均匀的受力而出现轴承损坏的问题。 

外圈端面上分别四等分并标注1、2、3、 4四个载荷区（详见图3），第一次安装时，使用载荷区1，之后每运转一定的使用周期后应对轴承彻底检查清洗检查一遍，并更换载荷区。为此能够在最大程度上延长轴承中各个配件部分的使用期限，同时还可以有效避免滚道出现部分区域过早发生损坏脱落的问题。

拆卸轴承时把用来定位轴承座防止其轴向窜动的紧固装置拆除之后，轴承座连带内部轴承便可作为一个整体进行拆除，在对轧辊进行更替的过程中，轴承座能被直接安装至早已设置好的内圈轧辊上。（见图1、图2、 图3）

三、对于四列圆柱滚子轴承的润滑 

在轴承的实际使用过程中，为了在最大程度上确保轴承能够正常的运行，就需要进行完全的润滑处理； 

第一，避免或者在最大程度上降低轴承与滚动体、滚道及保持架间的接触，从而减低摩擦所引起的损耗； 

第二，将油膜塑造在摩擦面，在油膜塑造完成之后，能够有效扩增各零部件的接触面积，从而能够在一定程度上降低接触面的拉应力，进而实现延伸接触面的使用时间；

第三，在使用润滑剂之后，取可以在一 定程度上起到防锈蚀的效果； 

第四，润滑剂能够实现散热，并清除轴承在使用过程中所出现的颗粒物； 

第五，润滑剂能够提高器具的密闭性能，从而避免外界颗粒物的污染；

第六，能够在很大程度上降低振动和噪音。

常铝热轧机机组支撑辊轴承为油气润滑。油气润滑是近几年新发展起来的一种润滑方式，它是将单独间歇供送的润滑油和连续供送的压缩空气进行混合，并形成絮流状的油气混合流后进行润滑的过程，由于油气润滑没有油脂和稀油溢出、污染少，耗油量低，冷却效果好，可有效降低轴承工作温度，延长轴承使用寿命等优点。在重负荷轧机轧辊轴承上得到广泛的应用。

四、四列圆柱滚子轴承的维护 

轴承的使用寿命极大程度上取决于轴承的维护保养。轴承必须定期从轧辊上拆下检查，尽早发现问题载荷区以便防止它进一步扩大，进而在最大程度上保证轴承的最长运行时限。

构建轴承文档，按时清洗、检测轴承部件，对滚道的运行面及滚体表面的损坏情况进行观测，超过规定标准就需要进行及时的替换。在对轴承进行使用的过程中，必须先使用原装的轴承部件，别的配件必须进行二次测量才可以进行选配利用。 

改变轴承载荷区，如初起使用载荷区为1，下一次检修清洗后可以使用相对方向的载荷区3，然后是载荷区2、载荷区4等等，以此类推，这样可以在轴承运转过程中自动矫正轴承外圈变形，保持载荷区受力角度，减小疲劳破坏应力，充分利用各面使用价值， 有效延长轴承使用寿命。 

定期检测调整支撑辊轴承座侧滑板，保证各轧辊轴线平行。此外，还必须按时更换传动系统的连接轴，要不然会出现应缝隙太大而导致额外轴向力的出现，最终导致轴承损坏的情况出现。

五、轧机轴承的保存

作为一种较高紧密性的轴承部件，其保存环境有着非常高的需求： 

第一，仓储的温湿度。首先，需要维持仓库内的空气是具有较高流动性的，且温度维持在大于25℃上下；其次，湿度过大会引发轴承出现生锈及腐蚀，因而仓库的湿度需要维持在70%以下；

第二，仓库的摆放。轴承需要单独保存， 当与别的货物放置于同一处时，其他货物不可以是化学制品；

第三，轴承的放置。轴承在放置时，必须与地面保持在3cm以上并进行平放，与暖气片保持一定的距离； 

第四，定时进行查验。依据轴承货物的预防锈蚀规范，每隔一段时间就需要进行查验一次。如果察觉到包装出现了锈蚀的问题， 就需要及时重新包装。 

六、结论

实践证明，如果四列圆柱滚子轴承的安装和维护得当，会大大延长轴承的使用寿命，常熟铝业股份有限公司热轧机机组支撑辊，现用四列 圆柱滚子轴承平均使用寿命15000小时，最长已达到20000多小时，远远超过了厂家的预期寿命8000～12000小时，减少了轴承新备件的使用，大大降低了企业生产成本，降低了企业停机更换轴承的频率，提高了生产效率，为企业创造了良好的收益。 

【参考文献】

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来源：《智库时代》2019年

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