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背襯軸承是輥軋機(jī)承載和傳動(dòng)的關(guān)鍵部件，其使用精度和壽命直接影響了軋機(jī)的性能。背襯軸承是外圈特別厚的滾動(dòng)軸承，使用時(shí)以成組形式被安裝在靜止的軸上成為支承輥。工作輥上的壓力通過中間輥傳遞到支承輥并通過鞍座系統(tǒng)傳送到機(jī)架。下面本公司根據(jù)了解，分享下有關(guān)背襯軸承的結(jié)構(gòu)，組裝要點(diǎn)和磨削方法。
1、背襯軸承結(jié)構(gòu)
背襯軸承主要的結(jié)構(gòu)形式是雙列或三列圓柱滾子軸承，帶或不帶整體式擋邊或擋圈，有滿滾子軸承( 無保持架) 或帶保持架軸承形式。外圈不帶擋邊及活動(dòng)邊擋圈的背襯軸承其優(yōu)點(diǎn)是幾何形狀簡(jiǎn)單、徑向承載能力高，但是這種背襯軸承由于其自身不能承受軸向載荷，因此必須在外圈和支承鞍座側(cè)面之間放置青銅或工程塑料止推墊圈; 帶有擋邊( 或擋圈) 的背襯軸承不需要止推墊圈，因?yàn)檫@些軸承的設(shè)計(jì)使其能夠同時(shí)承受徑向力和軸向力。
背襯軸承是精密的機(jī)械部件，自身零件精度要求非常高，安裝使用時(shí)必須精確的分組匹配，才能實(shí)現(xiàn)最佳的操作功能。背襯軸承在使用過程中，需要對(duì)每套軸承的以下數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記并做使用跟蹤記錄: 軸承分組編號(hào)及位置編號(hào)、內(nèi)圈受力點(diǎn)位置、公稱外徑尺寸，H 值( 消除徑向游隙后內(nèi)徑到外徑的斷面高度)高度。
2、背襯軸承的組裝配要點(diǎn)
1) 根據(jù) H 值高度進(jìn)行分組，在每根心軸上，將裝配后尺寸大的軸承放在中間，小的放在兩邊，由中間向兩端依次遞減，即軸承的排列順序?yàn)橹虚g高兩邊低。相鄰背襯軸承 H 值誤差控制在 0． 002mm 以內(nèi)，整組控制在 0． 006mm( 圖 1) 。H 值誤差過大，會(huì)導(dǎo)致軋制過程中該列支承輥的各個(gè)襯背軸承受力嚴(yán)重不均，出現(xiàn)振動(dòng)并導(dǎo)致滾柱疲勞損傷，影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低背襯軸承工作壽命。
圖1
2) 每列支承輥上的背襯軸承排列應(yīng)定期更換位置，即，中間的移到外側(cè)，外側(cè)的移到中間，以使每套軸承受力均勻，延長軸承壽命，如圖 2 所示。
圖 2
3) 工作時(shí)支承輥軸承外圈旋轉(zhuǎn)，外圈滾道受力均勻，內(nèi)圈固定，受力方向不變，內(nèi)圈滾道受力集中在局部區(qū)域。長期工作，內(nèi)圈受力局部區(qū)域?qū)⑾刃心p，嚴(yán)重影響軸承精度與壽命。為保證軸承的精度均衡，延長軸承壽命，裝配時(shí)采用定期調(diào)整軸承內(nèi)圈受力區(qū)域，使軸承內(nèi)圈磨損均勻。軸承在套入軸上時(shí)，應(yīng)使所有軸承內(nèi)環(huán)的標(biāo)記在同一方向，每次安裝內(nèi)環(huán)的標(biāo)記相對(duì)軸進(jìn)行 60°的旋轉(zhuǎn)，即在裝配時(shí)對(duì)軸承內(nèi)圈位置輪換，如圖 3 所示。
圖 3
4) 支承輥組 A、D、E、H 中，每組支承輥受力約為軋制力的 59% ，支承輥組 B、C、F、G 中，每組支承輥受力約為軋制力的 40% 。在軸承的完整使用周期內(nèi)，應(yīng)安排支承輥組 A、D、E、H 的軸承與支承輥組 B、C、F、G的軸承進(jìn)行調(diào)換安裝使用，使整套軸承磨損均勻。
3、背襯軸承的潤滑方式
輥軋機(jī)運(yùn)行過程中，背襯軸承工作在高溫、重 載、氧化皮和金屬碎屑多的環(huán)境下，背襯軸承的密封和潤滑尤為重要。目前主要采用氣 － 油潤滑方式和軋制油潤滑方式。
( 1) 氣－油潤滑方式利用 0． 20 ～0. 35 MPa 清潔干燥的壓縮空氣在背襯軸承內(nèi)部形成正壓，對(duì)背襯軸承起到密封作用，防止污染物進(jìn)入背襯軸承; 潤滑油通過控制器定時(shí)定量進(jìn)入氣 － 油混合器后通過分配器進(jìn)入背襯軸承，進(jìn)行潤滑冷卻。
( 2)軋制油潤滑方式是利用清潔的軋制油對(duì)背襯軸承進(jìn)行潤滑冷卻。進(jìn)入背襯軸承的軋制油壓力0.5 ～ 0.6MPa，軋制油清潔度對(duì)背襯軸承的壽命起決定性作用。
由于軋制油的粘度較潤滑油低，用于背襯軸承潤滑的軋制油流量相比用潤滑油潤滑的量大得多。無論何種潤滑方式，只要滿足潤滑條件，均能保持背襯軸承正常工作。要求經(jīng)常檢查氣路和油路是否暢通，油量是否足夠，軋制油清潔度是否達(dá)到要求。需要注意的是在較高載荷或軋制速度下，要提供較高的潤滑劑用量。
4、背襯軸承的磨削方式
軋機(jī)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致背襯軸承外徑的損傷，如壓坑、壓扁和冷作硬化，這就要求重磨背襯軸承的外徑。通常采用的磨削方式是對(duì)單個(gè)背襯軸承外環(huán)的磨削。
1) 清洗。如圖 4 所示，在清洗盆中轉(zhuǎn)動(dòng)外圈和內(nèi)圈，徹底清除滾柱滾道及表面雜質(zhì)和灰塵，檢查滾柱及內(nèi)外圈表面是否存在異常磨損或缺陷，確保下一步尺寸測(cè)量準(zhǔn)確，對(duì)不能繼續(xù)使用的軸承標(biāo)記剔除。注意清洗確保干凈，否則影響 H 值測(cè)量的準(zhǔn)確。
圖4
2) 在專用的 H 值( 裝配高) 檢測(cè)裝置上進(jìn)行 H值測(cè)量，如圖5所示。注意要在內(nèi)圈有標(biāo)記的位置進(jìn)行測(cè)量，轉(zhuǎn)動(dòng)外圈，記錄大小值，取平均值。
圖5
3) 拆卸軸承，取出滾柱、內(nèi)圈及附件，在專用平臺(tái)上對(duì)外圈直徑進(jìn)行測(cè)量，如圖6所示。取 3 個(gè)截面大小值的平均值進(jìn)行外圈直徑計(jì)算，得到外圈直徑為重新磨削的參考值。注意拆卸零件的標(biāo)記，重新裝配不得弄混，避免測(cè)量時(shí)溫度的影響。
圖6
4) 磨削量及重磨后外圈直徑的確定。磨削量視軸承磨損情況按每次直徑 0． 2 ～ 0． 3mm( H 值高度0. 10 ～ 0. 15mm) 確定磨削后外圈直徑和 H 值( 裝配高) 公稱尺寸，外圈直徑公差( 0 / －0. 010) 。
5) 外圈磨削。磨削按粗磨、中磨、精磨 3 個(gè)步驟，設(shè)置適合的主軸轉(zhuǎn)速、砂輪磨削線速度、拖板運(yùn)動(dòng)速度和進(jìn)給量。注意磨削過程中的尺寸測(cè)量，最終尺寸公差及表面粗糙度符合要求。
6) 外圈倒角磨削。軋制時(shí)凸度調(diào)節(jié)的動(dòng)作導(dǎo)致外圈尖角與中間輥接觸區(qū)應(yīng)力增大，產(chǎn)生異常磨損，磨損印跡通過輥系傳遞至帶材表面，嚴(yán)重影響帶材表面質(zhì)量，必須進(jìn)行外圈倒角磨削。需要注意的是倒角磨削完成后，對(duì)倒角進(jìn)行最終的拋光處理，具體操作如下：
(a) 外徑面磨削結(jié)束后，對(duì)外徑面兩端的弧線部進(jìn)行磨削，如圖 7 所示。
圖 7
(b) 轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，標(biāo)出弧線部的寬度( 圖 8) 。
圖 8
(c) 傾斜磨削臺(tái)，設(shè)定好所需的角度，進(jìn)行磨削，磨削條件與外徑面精磨削條件一樣( 圖 9) 。
圖 9
(d) 轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，用細(xì)號(hào)砂皮( #320 ) 紙將邊緣部位磨圓滑( 圖 10) 。
圖 10
一般每次磨削量為直徑方向0.2 ～ 0.3mm; 磨削后的目標(biāo)精度: 外圈外徑圓度為0. 0025mm，外圈外徑跳動(dòng)為 0. 004mm，外圈表面粗糙度為 Ｒa0.20μm。
7) 軸承裝配。將同一軸承拆卸的滾柱及附件和磨削后的外圈重新清洗，按原先的位置標(biāo)記裝配。重新測(cè)量 H 值及公差，進(jìn)行標(biāo)記記錄。為便于背襯軸承的維護(hù)管理，推薦的維護(hù)周期為：轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)環(huán)載荷區(qū)時(shí)間間隔 300 ～ 400h( 操作小時(shí)，下同) ，改變背襯軸承位置間隔 400 ～ 800h，重磨外圈時(shí)間間隔 800 ～ 1200h。
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