邱東

（二重集團(tuán)公司重型機(jī)械設(shè)計(jì)研究院，四川　618000）

摘　要: 通過(guò)介紹應(yīng)用在中厚板熱矯直機(jī)輥系中的背襯軸承的結(jié)構(gòu)特征和安裝要求，論述了使用背襯軸承作支承輥的矯直機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，著重闡明了選用背襯軸承做熱矯直機(jī)支承輥的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：中厚板；熱矯直機(jī)；背襯軸承；安裝

矯直機(jī)是中厚板熱軋生產(chǎn)線上的重要設(shè)備。在現(xiàn)代中厚板熱軋生產(chǎn)線上，通常布置 2 臺(tái) ～ 3臺(tái)矯直機(jī)。而Z主要的一臺(tái)是布置在軋機(jī)的延伸輥道之后、冷床之前，用于對(duì)軋制(或快冷) 后鋼板所產(chǎn)生的不同程度的橈曲、瓢曲、波浪、鐮刀彎和歪扭等缺陷進(jìn)行矯正的熱矯直機(jī)。另外，在軋線熱處理區(qū)和精整區(qū)末端，還布置有溫矯直機(jī)和冷矯直機(jī)，進(jìn)一步對(duì)成品鋼板的平直性進(jìn)行矯正。

中厚板矯直機(jī)通常使用上下工作輥交錯(cuò)布置的平行輥矯直機(jī)，工作輥數(shù)量在 5 根 ～ 11 根之間。隨著軋鋼技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是現(xiàn)代高強(qiáng)度材料迅速增多，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對(duì)矯直機(jī)的性能要求也越來(lái)越高。為了滿足這些要求，在矯直機(jī)工作輥的數(shù)量沒(méi)有發(fā)生變化的情況下，通過(guò)增大矯直機(jī)的矯直力來(lái)達(dá)到生產(chǎn)要求是常用的方法。由于矯直機(jī)的矯直力主要由支承輥來(lái)承受，如何讓矯直機(jī)的支承輥能承受更大的載荷是我們研究的目標(biāo)。近年來(lái)，在設(shè)計(jì)矯直機(jī)輥系時(shí)，逐漸出現(xiàn)了采用背襯軸承來(lái)直接當(dāng)支承輥用的趨勢(shì)。通過(guò)在單位長(zhǎng)度范圍內(nèi)增加支承軸承的數(shù)量或接觸寬度，從而實(shí)現(xiàn)增大矯直力的目的。

在中厚板熱軋生產(chǎn)線上分布的幾臺(tái)矯直機(jī)中，熱矯直機(jī)是工作頻率Z高、負(fù)荷Z重、工作環(huán)境Z差的一臺(tái)，所以本文將以背襯軸承作為熱矯直機(jī)支承輥為例進(jìn)行分析說(shuō)明，而背襯軸承在溫矯直機(jī)和冷矯直機(jī)中的應(yīng)用會(huì)相對(duì)容易一些。由于該結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外使用還不廣泛，我公司結(jié)合國(guó)內(nèi)外制造與使用的實(shí)際情況，也僅在個(gè)別鋼廠的熱矯直機(jī)輥系改造時(shí)進(jìn)行了嘗試。

1　背襯軸承的結(jié)構(gòu)形式

1.1 常規(guī)背襯軸承的結(jié)構(gòu)形式

背襯軸承是一種外圈特別厚的滾動(dòng)軸承，Z早在多輥的森吉米爾冷軋機(jī)上作為Z外端的支承輥用。通常，背襯軸承為圓柱滾子軸承或圓錐滾子軸承，可采用帶或不帶整體式擋邊的雙列或三列圓柱滾子軸承。無(wú)擋邊軸承的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向承載能力高，但缺點(diǎn)是不能承受軸向負(fù)荷，需要在外圈和支承鞍座側(cè)面之間設(shè)置青銅或塑料止推墊圈。帶有擋邊的軸承不需要止推墊圈，軸承本身能夠同時(shí)承受徑向力和一定的軸向力，軸承兩側(cè)可以加密封，內(nèi)圈上可以設(shè)置潤(rùn)滑槽來(lái)向軸承供應(yīng)潤(rùn)滑劑。

1.2 熱矯直機(jī)支承輥用背襯軸承的結(jié)構(gòu)形式

某鋼廠 3800 mm 熱矯直機(jī)輥系中使用的背襯軸承的結(jié)構(gòu)輪廓圖，見(jiàn)圖 1。

該背襯軸承具有如下結(jié)構(gòu)特征: 

(1) 軸承為雙列圓柱滿滾子軸承，內(nèi)圈帶潤(rùn)滑油溝。

(2) 軸承內(nèi)外圈均帶有擋邊。外圈帶有固定擋邊，內(nèi)圈帶有活動(dòng)擋邊?；顒?dòng)擋邊在安裝時(shí)進(jìn)行軸向定位。

(3) 軸承采用雙層密封。內(nèi)層為耐高溫氟橡膠 J 型油封，外層為金屬保護(hù)裝置，主要防止細(xì)小氧化鐵皮進(jìn)入。

(4) 外圈兩端帶有大圓弧過(guò)渡面，防止出現(xiàn)邊部應(yīng)力集中現(xiàn)象。

2　背襯軸承的安裝形式和安裝要求

在中厚板熱矯直機(jī)中，由于工作輥的輥身較長(zhǎng)，輥間距又要求較小，致使矯直輥的輥徑較小，剛度很差，需要在其下部安裝強(qiáng)力的支承輥來(lái)提高剛度。為了保證強(qiáng)度與剛度，支承輥通常都會(huì)做成多段，本文所述案例就直接用背襯軸承來(lái)做支撐。

工作時(shí)，矯直機(jī)的矯直力由工作輥傳遞至支承輥( 即背襯軸承) 上，背襯軸承再將所承受的載荷通過(guò)心軸均勻地傳遞給支座以及輥?zhàn)?、機(jī)架底座等。矯直力在支承輥各背襯軸承處的分布是否均勻主要取決于背襯軸承的尺寸精度、設(shè)備的制造精度以及安裝精度等。

2.1 安裝形式

某鋼廠 3800 mm 熱矯直機(jī)直接采用背襯軸承作支承輥的輥系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，見(jiàn)圖 2。

從圖中可知，每根工作輥下布置有 6 組支承輥部件，即 6 套單組背襯軸承。

單組背襯軸承直接作支承輥的結(jié)構(gòu)形式如圖3 所示。

該種結(jié)構(gòu)中間為背襯軸承，兩端支座直接固定支撐心軸，每?jī)蓚€(gè)軸承和三個(gè)支座為一組，兩個(gè)軸承相對(duì)矯直輥中心交錯(cuò)布置，?個(gè)軸承軸線相對(duì)于矯直輥軸線的偏移量為 70 mm。軸承選用SKF 的背襯滿滾子軸承，基本額定動(dòng)負(fù)荷 1060kN。由于每根工作輥下面布置有 6 組這樣的支承輥部件，則單根工作輥下面支承輥累計(jì)能承受總的基本動(dòng)負(fù)荷為: 12 × 1060 = 12720 kN。背襯軸承與工作輥共有 12 處接觸部位，累計(jì)接觸長(zhǎng)度為: 12 × 1