Nov 11, 2020

Clasificación de los cojinetes de laminación y motivos que afectan su vida útil.

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Rodamiento de laminaciónse refiere a la industria del laminado, es decir, calandrado de metales no ferrosos, metales ferrosos y productos no metálicos. Se utiliza para el rodamiento del sistema de rodillos de calandrado y el rodillo. Por lo general, los rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras se utilizan para soportar cargas radiales, los rodamientos de rodillos de empuje o de bolas de empuje, y los rodamientos de bolas de contacto angular radial o los rodamientos de rodillos radiales se utilizan para soportar cargas axiales. Ahora, la lubricación de aceite-aire o la lubricación por neblina de aceite y la grasa se utilizan principalmente para lubricar y enfriar.

four row cylindrical roller bearings for rolling mills 1

Clasificación de cojinetes de laminación

(1) Cojinete de rodillos esféricos

En ese momento, se instalaron dos juegos de rodamientos de rodillos autoalineables en el mismo cuello de rodillo en paralelo. La velocidad de laminación puede alcanzar las 600 rpm. Sin embargo, con el aumento de la velocidad, sus desventajas se vuelven cada vez más prominentes: corta vida útil del rodamiento, gran consumo, baja precisión de los productos terminados, grave desgaste del cuello del rodillo, gran movimiento axial del rodillo, etc.

(2) Rodamiento de rodillos cilíndricos de cuatro hileras+ cojinete de empuje

losrodamiento de rodillos cilíndricostiene las ventajas de una gran capacidad de carga, alta velocidad límite, alta precisión, anillos internos y externos separables e intercambiables, fácil procesamiento, bajo costo de producción y conveniente instalación y desmontaje. El cojinete de empuje soporta una fuerza axial y el tipo estructural específico se puede seleccionar de acuerdo con las características del laminador.

Bajo carga pesada y baja velocidad, está equipado con un rodamiento de rodillos de empuje para soportar la carga de empuje con un pequeño juego axial. Cuando la velocidad de laminación es alta, con rodamientos de bolas de contacto angular, no solo la velocidad límite es alta, sino que también se puede controlar estrictamente la holgura axial. El rodillo puede obtener una guía axial cercana y puede soportar una carga axial general. Este tipo de rodamiento no solo tiene las ventajas de una larga vida útil y alta confiabilidad, sino que también tiene las ventajas de alta precisión y fácil control. Por lo tanto, se usa ampliamente en un laminador de alambrón, laminador de chapas, laminador de láminas, laminador de rodillos de respaldo doble, laminador en frío y laminador en caliente.

Backup roll bearings for rolling mills 2

(3) Rodamiento de rodillos cónicos de cuatro hileras

El rodamiento de rodillos cónicos puede soportar tanto fuerza radial como fuerza axial sin rodamiento de empuje, por lo que el motor principal es más compacto. El diámetro interior del rodamiento de rodillos cónicos es un ajuste holgado con el cuello del rodillo, lo que es muy conveniente para la instalación y el desmontaje. Sin embargo, a veces el deslizamiento puede ser causado por un ajuste flojo. Por lo tanto, el diámetro interior a menudo se mecaniza con una ranura de aceite en espiral. Esta configuración todavía se usa ampliamente, como el rodillo de trabajo de cuatro laminadores en caliente y laminadores en frío, máquinas florecientes y laminadoras de vigas de acero.

Los rodamientos de rodillos cilíndricos de cuatro hileras y los rodamientos de rodillos cónicos de cuatro hileras se utilizan casi todos en el cuello de rodillo, el rodillo y la prensa de laminación de laminador. En comparación con otros rodamientos de rodillos, estos rodamientos tienen menor fricción. Como estos cojinetes se instalan generalmente en el cuello del rodillo con un ajuste de interferencia, son particularmente adecuados para aplicaciones de laminación de alta velocidad. La baja sección transversal de estos cojinetes permite el uso de un diámetro de muñón relativamente grande en comparación con el diámetro del rodillo. Debido a que puede cargarse con muchos rodillos, su capacidad de carga radial es muy alta.

double row tapered roller bearing for rolling mills 1

Factores que afectan la vida útil de los rodamientos de laminación

Los rodamientos de laminadores son una parte importante de los laminadores. En el proceso de funcionamiento del tren de laminación, el rodamiento soporta el rodillo, soporta la fuerza de laminación y mantiene la posición correcta del rodillo. Si la calidad de los rodamientos del tren de laminación es confiable o no y la duración de la vida útil afecta directamente la confiabilidad del funcionamiento del tren de laminación. Hay muchos factores que afectan la vida útil de los rodamientos de los trenes de laminación. Una serie de factores internos y externos, como el material del rodamiento, el diseño estructural, la precisión de fabricación, la instalación y el sellado, la lubricación y el enfriamiento, afectarán la vida útil de los rodamientos de los trenes de laminación.

Las malas condiciones de trabajo son la principal razón del fallo prematuro de los rodamientos de los trenes de laminación. En términos generales, las condiciones de servicio de los rodamientos incluyen principalmente la carga y su distribución, lubricación, sellado, transmisión de velocidad, temperatura de trabajo, condiciones de disipación de calor, etc.cuando la calidad del rodamiento y las piezas de servicio son las mismas, la vida útil será muy diferente. si las condiciones de trabajo son diferentes.

1. Efecto del carburo en la vida útil del rodamiento &

La microestructura del acero con alto contenido de carbono cambiará a carburo no disuelto, martensita acicular y austenita retenida después de un tratamiento de templado excesivo y a baja temperatura. El contenido y la distribución de carburo sin disolver, el tamaño de la martensita acicular y la austenita retenida afectan las propiedades aparentes del rodamiento. Cuanto menor sea el contenido de carburo sin disolver en el acero para cojinetes, mayor será la dureza del acero para cojinetes. Cuanto menor sea el contenido, mayor será la concentración de carbono y la dureza de la matriz de martensita.

Una pequeña cantidad de carburo sin disolver en el acero para cojinetes templado es útil para mejorar la resistencia al desgaste del cojinete y obtener martensita criptocristalina de grano fino, a fin de mejorar la tenacidad y la resistencia a la fatiga del cojinete; el tamaño de las partículas de carburo tiene una gran influencia en la vida útil del rodamiento, y la vida útil del acero para rodamientos con partículas de carburo de menos de 0.6um se mejorará significativamente El tamaño de las partículas de carburo es mucho menor que el del acero para rodamientos en general, y la distribución de las partículas de carburo es más uniforme y no aparecerá como una distribución de tira; La distribución de carburo de la red afectará a la relación entre los granos de la matriz, lo que reducirá el límite antifatiga del rodamiento. Cuando la tensión entre el cuerpo rodante y la pista de rodadura excede el límite de fatiga, aparecerán grietas gradualmente, acortando así la vida útil del cojinete del eje.

2. Efecto de la bainita en la vida del rodamiento &

Las características de la estructura de bainita pueden mejorar el límite proporcional, la resistencia a la flexión, el límite elástico y la reducción del área del acero con cromo al carbono, mejorar la tenacidad del acero del rodamiento, mejorar la capacidad de carga de la fuerza de impacto, la fuerza de fractura y la fuerza de fricción, y también contribuir al buen mantenimiento del tamaño del rodamiento.

3. Influencia de las condiciones de carga en la vida útil del rodamiento &

Los rodamientos utilizados en los trenes de laminación incluyen principalmente los siguientes tipos: rodamiento de rodillos cilíndricos múltiples, rodamiento cónico de cuatro hileras y rodamiento de rodillos esféricos de doble hilera. Sin considerar la calidad del rodamiento en sí, la vida útil del rodamiento en condiciones de trabajo está determinada principalmente por la carga sobre el rodamiento.

Debido a la mayor fuerza de laminación del tren de laminación, el único rodamiento de varias hileras se puede utilizar en el cuello del rodillo. El concepto de diseño de los rodamientos de varias hileras es confiar en elementos rodantes de varias hileras para transportar la carga de manera uniforme y luego mejorar la capacidad de carga. Sin embargo, en el proceso real del tren de laminación, la capacidad de carga del elemento de laminación de varias filas no puede ser completamente uniforme, e incluso se producirá una gran desviación. Los principales factores que causan la desviación incluyen: Al mismo tiempo, la distribución de la carga del rodamiento también se ve afectada por la fuerza de rodadura, la fuerza axial y la fuerza de flexión.

Esto conducirá inevitablemente a la deformación de la carga de cada elemento rodante bajo la condición de que la carga equivalente del rodamiento en su conjunto no cambie, y eventualmente conducirá a una carga parcial. Una vez que se forma la carga excéntrica, seguirá aumentando con el uso continuo, hasta que la cantidad de carga soportada por un determinado elemento rodante exceda la capacidad de carga última del elemento rodante, lo que resultará en una fractura por sobrecarga local.

La carga excéntrica tiene un impacto importante en la vida útil del rodamiento. Además del análisis anterior conducirá a una distribución de carga desequilibrada de cada fila de rodillos, también conducirá a una inclinación del rodillo de una sola fila, lo que resultará en tensión en la concentración local, lo que resultará en un fenómeno de deslizamiento del elemento rodante. Una vez que se cambian las condiciones de rodadura, se producirá el deslizamiento de contacto entre el rodillo del rodamiento y los anillos interior y exterior, lo que provocará daños y calentamiento del rodamiento.

four row cylindrical roller bearings for rolling mills 2

4. Influencia de la calidad de la lubricación en la vida útil del rodamiento &

El rodamiento no se puede utilizar de forma fiable durante mucho tiempo sin la garantía de la calidad de la lubricación. Durante el funcionamiento normal, los rodamientos del tren de laminación sufrirán varios tipos de fricción. El área de carga de la pista de rodadura del aro exterior es la parte más grave que soporta la fricción interna. Debe haber un espacio de aceite radial en el proceso de operación del rodamiento, y el rodillo rodante solo estará en el área de carga, por lo que el área sin carga estará en el estado semi rodante y semi deslizante, cuando el rodillo ingrese al área de carga desde el área sin carga, la velocidad del rodillo aumentará repentinamente. En el proceso de aumento repentino de la velocidad, el rodillo y la pista de rodadura rozarán violentamente y, al mismo tiempo, soportarán y vendrán de la carga de impacto en el proceso de laminación.

En este caso, si la lubricación del rodamiento es deficiente, la rugosidad de la superficie de la pieza seguirá aumentando, lo que conducirá al aumento gradual del desgaste y la presión sobre la superficie de la unidad de rodillos. Al mismo tiempo, la fricción por deslizamiento se produce entre el elemento rodante y la pista de rodadura, entre el elemento rodante y la jaula, entre la jaula y los aros interior y exterior durante el funcionamiento del rodamiento. Aumentará con el aumento de carga. La existencia de fricción por deslizamiento provocará el deslizamiento relativo de los componentes del rodamiento. Para reducir el desgaste causado por el deslizamiento relativo de los componentes del cojinete, es necesario mantener una buena lubricación entre los componentes del cojinete. La película de aceite lubricante puede aislar bien la superficie de contacto entre varias partes y evitar el contacto directo por fricción entre metales. Al mismo tiempo, una buena lubricación también puede desempeñar un buen papel en la disipación de calor, lo que puede reducir el calor de fricción en funcionamiento.

5. Influencia de la calidad del sellado en la vida útil del rodamiento &

Debido al mal entorno de funcionamiento de los rodamientos del tren de laminación, aumentará la probabilidad de contaminación del rodamiento. Por lo tanto, es necesario mantener bien el sello del rodamiento para evitar la contaminación de la grasa. Por lo general, los rodamientos que se utilizan en los equipos de rodadura están contaminados principalmente por agua de refrigeración e incrustaciones.

Una vez que la grasa se contamina con agua, el grado de antifatiga del material del cojinete se reducirá, lo que provocará grietas. Si la grasa está contaminada por incrustaciones de óxido de hierro, la situación será aún peor. La cascarilla de óxido de hierro dañará las condiciones de lubricación interna del rodamiento y la superficie del rodamiento tendrá desgaste por fricción.

Después de que el rodamiento se contamine con agua de refrigeración y cascarilla de óxido de hierro, el anillo se deteriorará en el proceso de uso. Con el aumento de contaminantes, el anillo se agrietará y el rodamiento se dañará. Por lo tanto, el sello de rodamiento ideal puede mejorar efectivamente la vida útil del rodamiento y reducir la probabilidad de daños repentinos que afecten a la producción.


Rodamientos para laminadores

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