Полное руководство по типам роликоподшипников в прокатных станах: от четырехвалковых до двадцативалковых конфигураций

Роликовые подшипники — критически важные основные компоненты современных прокатных станов: они поддерживают вращающиеся валки и обеспечивают их правильное положение в станине. Из-за больших и переменных рабочих нагрузок в прокатных станах эти подшипники должны обладать низким коэффициентом трения, достаточной прочностью и жесткостью, а также обеспечивать легкую перевалку валков. Разные типы прокатных станов предъявляют различные требования к роликовым подшипникам — от четырехвалковых станов до 20-валковых станов Сендзимира; каждая конфигурация требует уникальных решений для подшипников.

Часть первая: Роликовые подшипники для четырехвалковых и шестивалковых станов

1.1 Четырехрядные цилиндрические роликовые подшипники

В четырехвалковых и шестивалковых станах холодной прокатки четырехрядные цилиндрические роликовые подшипники являются наиболее распространенным типом подшипников опорных валков. Их основные характеристики включают:

Высокая радиальная грузоподъемность: способны выдерживать огромные усилия прокатки, идеальны для тяжелых условий работы
Высокая предельная частота вращения: подходят для высокоскоростных прокатных производственных линий
Высокая точность изготовления: обычно изготовляются по классу точности P5 или выше
Простота монтажа и демонтажа: внутренние кольца устанавливаются на шейки валков с натягом, наружные кольца — в корпусах с переходной посадкой

Области применения: в основном применяются для опорных валков в высокоскоростных высокоточных станах, например типоразмеров 1150, 1450 и 1700 для непрерывных станов холодной прокатки и дрессировочных станов. Следует отметить, что четырехрядные цилиндрические роликовые подшипники не воспринимают осевые нагрузки, поэтому требуются отдельные упорные подшипники.

1.2 Четырехрядные конические роликовые подшипники

Четырёхрядные конические роликоподшипники являются идеальным выбором для рабочих валков в четырёхвалковых станах горячей прокатки и станах холодной прокатки. Их основные преимущества включают:

Одновременное восприятие радиальных и осевых нагрузок: исключает необходимость в дополнительных упорных подшипниках, позволяя создавать более компактные конструкции станов
Удобный монтаж и демонтаж: внутренние кольца выполнены с посадкой с зазором на шейках валков, что обеспечивает быструю перевалку валков
Низкий коэффициент трения: более высокая осевая грузоподъёмность по сравнению с цилиндрическими роликоподшипниками

Области применения: широко используются в позициях рабочих валков четырёхвалковых станов горячей прокатки, станов холодной прокатки, а также обжимных станов, балочных станов и других прокатных применений. К типовым моделям относится 313403C с наружным диаметром более 1000 мм.

1.3 Другие типы роликоподшипников

В четырёхвалковых и шестивалковых станах в зависимости от конкретных условий эксплуатации могут быть выбраны дополнительные типы роликоподшипников:

Сферические роликоподшипники: воспринимают радиальные и комбинированные осевые нагрузки, компенсируют несоосность вала, подходят для редукторов и роликов установок непрерывного литья
Двухрядные конические роликоподшипники: типы TDO, TDI для специальных применений

Часть вторая: роликоподшипники для восьмивалковых и двенадцативалковых станов

Станы с 8 и 12 валками относятся к семейству многовалковых станов, а типы подшипников качения занимают промежуточное положение между конфигурациями с 4 и 20 валками.

2.1 Особые требования к опорным подшипникам

Опорные валки (поддерживающие валки) в станах с 8 и 12 валками обычно используют высокоточные цилиндрические роликоподшипники со следующими характеристиками:

Конструкция с толстостенным наружным кольцом: подшипники функционируют непосредственно как опорные валки, при этом толщина стенки наружного кольца превышает толщину стенки стандартных подшипников
Требования к сверхвысокой точности: классы точности обычно достигают уровня P5~P4
Требования к комплектной сборке: несколько подшипников, установленных на одном валу, требуют контроля биения наружного кольца и разницы размеров толщины стенки в чрезвычайно жестких допусках

2.2 Композитные опорные подшипники

В последние годы станы с 8 валками начали применять композитные опорные подшипники — эти подшипники воспринимают радиальные усилия, а также воспринимают определенные осевые нагрузки, обеспечивая двойную функциональность. Например, композитные опорные подшипники, разработанные совместно с Beijing MCC для станов с 8 валками, достигают класса точности P4 и были успешно внедрены на нескольких металлургических заводах.

Часть третья: Подшипники качения для 20-валковых станов Сендзимира

20-валковые станы Сендзимира (Z-станы) предъявляют наиболее высокие требования к точности и используют наиболее специализированные типы подшипников качения.

3.1 Характеристики подшипников станов Сендзимира

В станах Сендзимира используется схема расположения валков 1-2-3-4 с восемью опорными подшипниковыми узлами, обозначенными от A до H. Эти подшипники имеют следующие особенности:

Цементованные опорные подшипники: специальные процессы термической обработки обеспечивают чрезвычайно высокую поверхностную твёрдость
Точность на уровне микронов: высота поперечного сечения группируется с микронным шагом, при этом различия между соседними группами поддерживаются в пределах 3 мкм
Ремонтопригодность: изношенные наружные кольца можно перешлифовать и использовать повторно, что значительно снижает эксплуатационные расходы

3.2 Двухрядные и трёхрядные цилиндрические роликоподшипники

К распространённым типам роликоподшипников, применяемым в 20-валковых станах, относятся:

Эти подшипники широко применяются на станах Сендзимира на крупных металлургических заводах страны, включая Taiyuan Iron and Steel, Ansteel и Wuhan Iron and Steel.

Часть четвёртая: Монтаж и техническое обслуживание роликоподшипников прокатного стана

4.1 Основы монтажа

Правильная установка имеет решающее значение для срока службы роликоподшипников:

Подготовка перед установкой: проверьте точность размеров и шероховатость поверхности шеек валков, корпусов подшипников и других компонентов
Установка с нагревом внутреннего кольца: внутренние кольца четырехрядных цилиндрических роликоподшипников необходимо нагревать до 90~100°C; нагрев открытым пламенем строго запрещен
Совмещение меток: при установке обратите внимание на метки на наружных кольцах и сепараторно-роликовых узлах, сохраняя исходное взаимное расположение

4.2 Предотвращение отказов

К распространенным видам отказов роликоподшипников прокатных станов относятся:

Контактный усталостный отказ: проявляется в виде усталостного выкрашивания, требует регулярного осмотра
Износный отказ: включает абразивный и адгезионный износ, тесно связан с условиями смазки
Отказ в виде разрушения: обычно перегрузочное разрушение, требуется предотвращать внезапные отказы

4.3 Меры по продлению срока службы

Регулярная корректировка зоны нагружения: поворачивайте наружные кольца подшипников на 120°~180° каждые 600~800 часов работы, чтобы износ распределялся равномерно.
Оптимизация зазора: чрезмерный или недостаточный зазор может привести к преждевременному выходу подшипника из строя.
Выбор способа смазки: для высокоскоростных прокатных станов рекомендуется масляно-воздушная смазка благодаря превосходной эффективности смазывания, экологическим преимуществам и более низким эксплуатационным затратам.

Часть пятая: Рекомендации по выбору и решения BOYA

5.1. Типы роликовых подшипников в зависимости от конфигурации стана

5.2. Преимущества сервиса BOYA

Помимо отдельных подшипниковых решений, оборудование BOYA разрабатывается с глубоким пониманием работы прокатного стана в целом. Наш опыт распространяется на линии подготовки рулонов, где высокоточные роликовые подшипники играют критически важную роль в таком оборудовании, как кромкообрезные ножницы, растяжные правильные машины и правильные машины. Оптимизируете ли вы существующую линию подготовки рулонов или проектируете новый отделочный комплекс, BOYA предлагает подшипниковые решения, которые обеспечивают надежную работу, снижение потребности в техническом обслуживании и превосходное качество полосы на протяжении всего вашего производственного процесса.

Накопленный компанией BOYA опыт прецизионной механической обработки в области металлургического оборудования распространяется на выбор типов роликовых подшипников и сервисное обслуживание:

Прецизионный подбор: комплекты подшипников подбираются и согласовываются с шагом 2 мкм.
Руководство по установке: профессиональные решения по совмещению установочных меток.
Сервисные услуги: шлифовка наружного кольца, замена компонентов и повторная сборка подшипников, достигших межсервисных интервалов
Поддержка жизненного цикла: профессиональная техническая поддержка от выбора до обслуживания

От станов 4-валковых до 20-валковых станов Сендзимира, различные типы роликовых подшипников играют уникальную и важную роль в линиях холодной прокатки. Правильное понимание и выбор подшипников, подходящих для вашего конкретного типа стана, не только повышает точность прокатки, но и значительно снижает эксплуатационные и ремонтные расходы. Обладая многолетним опытом в производстве металлургического оборудования, BOYA предоставляет профессиональные консультации по выбору роликовых подшипников и техническую поддержку.

Для получения экспертной помощи в выборе оптимальных роликовых подшипников для вашего прокатного стана свяжитесь с нашей технической командой сегодня.