Roulement de laminoirdésigne l'industrie du laminage, c'est-à-dire le calandrage des métaux non ferreux, des métaux ferreux et des produits non métalliques. Il est utilisé pour le roulement du système de rouleau de calandrage et du rouleau. Habituellement, les roulements à rouleaux cylindriques à quatre rangées sont utilisés pour supporter une charge radiale, des roulements à billes de butée ou à billes, et des roulements à billes à contact oblique ou à rouleaux radiaux sont utilisés pour supporter une charge axiale. Aujourd'hui, la lubrification air-huile ou la lubrification par brouillard d'huile et la graisse sont principalement utilisées pour la lubrification et le refroidissement.
Classification des roulements de laminoir
(1) roulement à rouleaux sphériques
A cette époque, deux jeux de roulements à rotule sur rouleaux étaient installés en parallèle sur le même col roulé. La vitesse de laminage peut atteindre 600 tr/min. Cependant, avec l'augmentation de la vitesse, ses inconvénients deviennent de plus en plus importants : courte durée de vie des roulements, grande consommation, faible précision des produits finis, usure importante du col du rouleau, grand mouvement axial du rouleau, etc.
(2) Roulement à rouleaux cylindriques à quatre rangées+ palier de butée
Lesroulement à rouleaux cylindriquesa les avantages d'une grande capacité de charge, d'une vitesse limite élevée, d'une haute précision, d'anneaux intérieurs et extérieurs séparables et interchangeables, d'un traitement facile, d'un faible coût de production et d'une installation et d'un démontage pratiques. Le palier de butée supporte une force axiale et le type de structure spécifique peut être sélectionné en fonction des caractéristiques du laminoir.
Sous forte charge et à faible vitesse, il est équipé d'un roulement à rouleaux de butée pour supporter une charge de poussée avec un petit jeu axial. Lorsque la vitesse de roulement est élevée, avec un roulement à billes à contact oblique, non seulement la vitesse limite est élevée, mais également le jeu axial peut être strictement contrôlé. Le rouleau peut obtenir un guidage axial étroit et peut supporter une charge axiale générale. Ce type de roulement présente non seulement les avantages d'une longue durée de vie et d'une fiabilité élevée, mais présente également les avantages d'une haute précision et d'un contrôle facile. Par conséquent, il est largement utilisé dans un laminoir à fil machine, un laminoir à plaques, un laminoir à feuilles, un laminoir à double cylindre de secours, un laminoir à froid et un laminoir à chaud.
(3) Roulement à rouleaux coniques à quatre rangées
Le roulement à rouleaux coniques peut supporter à la fois une force radiale et une force axiale sans palier de butée, de sorte que le moteur principal est plus compact. Le diamètre intérieur du roulement à rouleaux coniques est un ajustement lâche avec le col du rouleau, ce qui est très pratique pour l'installation et le démontage. Cependant, le fluage par glissement peut parfois être causé par un ajustement lâche. Par conséquent, le diamètre intérieur est souvent usiné avec une rainure d'huile en spirale. Cette configuration est encore largement utilisée, comme le rouleau de travail de quatre laminoirs à chaud et de laminoir à froid, la machine de blooming et le laminoir à poutres en acier.
Les roulements à rouleaux cylindriques à quatre rangées et les roulements à rouleaux coniques à quatre rangées sont presque tous utilisés dans les laminoirs, les rouleaux et les laminoirs. Par rapport à d'autres roulements à rouleaux, ces roulements ont un frottement plus faible. Comme ces roulements sont généralement installés sur le col du cylindre avec un ajustement serré, ils sont particulièrement adaptés aux applications de laminoir à grande vitesse. La faible section de ces roulements permet l'utilisation d'un diamètre de tourillon relativement important par rapport au diamètre du rouleau. Parce qu'il peut être chargé avec de nombreux rouleaux, sa capacité de charge radiale est très élevée.
Facteurs affectant la durée de vie des roulements de laminoir
Le roulement de laminoir est une partie importante des laminoirs. Dans le processus de fonctionnement du laminoir, le roulement supporte le rouleau, supporte la force de laminage et maintient la position correcte du rouleau. Que la qualité du roulement du laminoir soit fiable ou non et que la durée de vie affecte directement la fiabilité du fonctionnement du laminoir. De nombreux facteurs affectent la durée de vie des roulements de laminoir. Une série de facteurs internes et externes, tels que le matériau des roulements, la conception structurelle, la précision de fabrication, l'installation et l'étanchéité, la lubrification et le refroidissement, affecteront la durée de vie des roulements de laminoir.
Les mauvaises conditions de travail sont la principale raison de la défaillance précoce des roulements des laminoirs. D'une manière générale, les conditions de service des roulements incluent principalement la charge et sa distribution, la lubrification, l'étanchéité, la transmission de vitesse, la température de fonctionnement, les conditions de dissipation thermique, etc. lorsque la qualité du roulement et les pièces de service sont les mêmes, la durée de vie sera très différente si les conditions de travail sont différentes.
1. Effet du carbure sur la durée de vie du roulement's
La microstructure de l'acier à haute teneur en carbone se transformera en carbure non dissous, en martensite aciculaire et en austénite retenue après une surtrempe et un traitement de revenu à basse température. La teneur et la distribution du carbure non dissous, la taille de la martensite aciculaire et l'austénite retenue affectent les propriétés apparentes du roulement. Plus la teneur en carbure non dissous de l'acier à roulement est faible, plus la dureté de l'acier à roulement est élevée. Moins la teneur est élevée, plus la concentration en carbone et la dureté de la matrice martensitique sont élevées.
Une petite quantité de carbure non dissous dans l'acier à roulement trempé est utile pour améliorer la résistance à l'usure du roulement et obtenir de la martensite cryptocristalline à grain fin, afin d'améliorer la ténacité et la résistance à la fatigue du roulement; la taille des particules de carbure a une grande influence sur la durée de vie du roulement, et la durée de vie de l'acier à roulement avec des particules de carbure inférieures à 0,6 um sera considérablement améliorée. La taille des particules de carbure est bien inférieure à celle de l'acier à roulement général, et la distribution des particules de carbure est plus uniforme, et elle n'apparaîtra pas comme une distribution de bande ; la répartition du carbure du réseau affectera la relation entre les grains de la matrice, ce qui réduira la limite anti-fatigue du roulement. Lorsque la contrainte entre le corps roulant et le chemin de roulement dépasse la limite de fatigue, des fissures apparaissent progressivement, raccourcissant ainsi la durée de vie du roulement de l'arbre.
2. Effet de la bainite sur la durée de vie du's
Les caractéristiques de la structure bainite peuvent améliorer la limite proportionnelle, la résistance à la flexion, la limite d'élasticité et la réduction de surface de l'acier à roulement au chrome-carbone, améliorer la ténacité de l'acier à roulement, améliorer la capacité portante de la force d'impact, de la force de rupture et de la force de frottement, et également contribuent au bon maintien de la taille des roulements.
3. Influence des conditions de charge sur la durée de vie du roulement'
Les roulements utilisés dans les laminoirs comprennent principalement les types suivants : roulements à rouleaux cylindriques multiples, roulements coniques à quatre rangées et roulements à rouleaux sphériques à deux rangées. Sans tenir compte de la qualité du roulement lui-même, la durée de vie du roulement dans des conditions de travail est principalement déterminée par la charge sur le roulement.
En raison de la force de laminage accrue du laminoir, le seul roulement à plusieurs rangées peut être utilisé dans le col roulé. Le concept de conception du roulement à plusieurs rangées consiste à s'appuyer sur des éléments roulants à plusieurs rangées pour supporter uniformément la charge, puis améliorer la capacité portante. Cependant, dans le processus réel du laminoir, la capacité portante de l'élément roulant à plusieurs rangées ne peut pas être complètement uniforme, et même un écart important se produira. Les principaux facteurs à l'origine de la déviation comprennent. Dans le même temps, la répartition de la charge du roulement est également affectée par la force de roulement, la force axiale et la force de flexion.
Cela conduira inévitablement à la déformation de la charge de chaque élément roulant à condition que la charge équivalente du roulement dans son ensemble soit inchangée, et conduira éventuellement à une charge partielle. Une fois que la charge excentrique est formée, elle continuera à augmenter avec une utilisation continue, jusqu'à ce que la quantité de charge supportée par un certain élément roulant dépasse la capacité portante ultime de l'élément roulant, entraînant une rupture de surcharge locale.
La charge excentrique a un impact sérieux sur la durée de vie du roulement. En plus de l'analyse ci-dessus, cela conduira à une répartition de charge déséquilibrée de chaque rangée de rouleaux, elle conduira également à une inclinaison des rouleaux à une seule rangée, entraînant une concentration locale de contraintes, entraînant un phénomène de glissement des éléments roulants. Une fois les conditions de roulement modifiées, le glissement de contact entre le rouleau de roulement et les bagues intérieure et extérieure se produira, entraînant un échauffement et des dommages du roulement.
4. Influence de la qualité de la lubrification sur la durée de vie du roulement'
Le roulement ne peut pas être utilisé de manière fiable pendant une longue période sans la garantie de la qualité de la lubrification. Pendant le fonctionnement normal, le roulement du laminoir souffrira de divers types de frottement. La zone de charge du chemin de roulement de la bague extérieure est la partie la plus importante pour supporter le frottement interne. Il doit y avoir un écart d'huile radial dans le processus de fonctionnement du roulement, et le roulement du rouleau ne sera que dans la zone de charge, de sorte que la zone de non-charge sera dans l'état semi-roulant et semi-glissant, lorsque le rouleau entre dans la zone de charge à partir de la zone de non-charge, la vitesse du rouleau augmentera soudainement. Dans le processus d'augmentation soudaine de la vitesse, le rouleau et le chemin de roulement frotteront violemment, et en même temps, ils supporteront et proviendront de la charge d'impact dans le processus de laminage.
Dans ce cas, si la lubrification du roulement est mauvaise, la rugosité de la surface de la pièce continuera d'augmenter, ce qui entraînera une augmentation progressive de l'usure et de la pression sur la surface de l'unité de rouleau. En même temps, le frottement de glissement se produit entre l'élément roulant et le chemin de roulement, entre l'élément roulant et la cage, entre la cage et les bagues intérieure et extérieure pendant le fonctionnement du roulement. Il augmentera avec l'augmentation de la charge. L'existence d'un frottement de glissement provoquera le fluage relatif des composants du roulement. Afin de réduire l'usure causée par le fluage relatif des composants du roulement, il est nécessaire de maintenir une bonne lubrification entre les composants du roulement. Le film d'huile lubrifiante peut bien isoler la surface de contact entre diverses pièces et éviter le contact de friction direct entre les métaux. Dans le même temps, une bonne lubrification peut également jouer un bon rôle dans la dissipation de la chaleur, ce qui peut réduire la chaleur de friction en fonctionnement.
5. Influence de la qualité de l'étanchéité sur la durée de vie du roulement'
En raison du mauvais environnement de fonctionnement du roulement du laminoir, la probabilité de contamination du roulement augmentera. Par conséquent, il est nécessaire de bien garder le joint de roulement pour éviter la contamination de la graisse. Habituellement, les roulements utilisés dans les équipements de laminage sont principalement pollués par l'eau de refroidissement et le tartre.
Une fois la graisse polluée par l'eau, le degré anti-fatigue du matériau de roulement sera réduit, entraînant ainsi des fissures. Si la graisse est polluée par du tartre d'oxyde de fer, la situation sera encore pire. Le tartre d'oxyde de fer endommagera les conditions de lubrification interne du roulement et la surface du roulement subira une usure par friction.
Une fois que le roulement est pollué par l'eau de refroidissement et le tartre d'oxyde de fer, la bague se détériore au cours du processus d'utilisation. Avec l'augmentation des polluants, la bague se fissurera et le roulement sera endommagé. Par conséquent, le joint de roulement idéal peut améliorer efficacement la durée de vie du roulement et réduire la probabilité de dommages soudains au roulement affectant la production.
Roulements pour rouleaux de sauvegarde
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