薄板六辊冷轧机轧辊轴承的设计选型分析

王茜　付春婵　魏亭亭

摘　要：薄板六辊冷轧机轧辊轴承的合理选择对轧机的轧制性能有着至关重要的影响。为了获得更高质量的薄板，就必须要保证轧机工作的稳定性。因此结合实际的生产状况，设计合理的轧辊轴承配置形式，以保证轧机高效稳定的工作。本文主要针对该点对薄板六辊冷轧机轧辊轴承的设计选型进行了详细的分析。

关键词：薄板；六辊冷轧机；轧辊轴承

1　前言

轧辊轴承是轧机的重要部件，它主要用来支撑轧辊，保证其在机架中正确的位置进行工作。

轧辊轴承的正确选型直接关系到轧机的轧制能耗、轧机的利用率以及轧制产品的精度等方面［1］。对于现在市场上的高精度、高要求、高产量的薄板六辊冷轧机而言，若轴承选型选型不合理，将会对钢铁厂造成巨大经济损失，因此要根据设备的实际使用情况进行选型设计，设计出最合理，最经济的轧辊轴承配置。

2　常用轧辊轴承配置形式

目前，市场上最常见的薄板六辊冷轧机轧辊轴承配置形式为：支承辊轴承一般选用四列圆柱滚子轴承＋止推轴承；中间辊轴承一般选用四列圆锥滚子轴承＋止推轴承［２］；工作辊轴承一般选用四列圆锥滚子轴承，但这并不是最合理、最实用的轧辊轴承配置。因此在设计时，应根据实际的工况及生产需求来设计符合轧辊实际需求的最佳轴承组合。

3　新型轧辊轴承选型设计

轧辊轴承主要是用来支撑轧辊的，它不同于一般的轴承，它需要具有承载能力大，耐冲击力强等特点［1］。对于薄板六辊冷轧机来说，为了轧制出符合高质量要求的产品，对轧机的轧制能力要超过30m／min时，四列圆柱滚子轴承要优于四列圆锥滚子轴承，这是由于圆锥滚子轴承在高速运转时，轴向载荷使滚子的球型基面紧紧压在挡边上，产生滑动摩擦，使轴承升温很高，限制了轧制速度的提高，而四列圆柱滚子轴承则不存在这方面的问题。而且四列圆柱滚子轴承属于分离型，轴承外圈与辊子轴承保持架组件可与内圈分离，内圈过盈配合安装在轧辊的轴颈上，轴承箱与轧辊成可分离型，不仅可以快速安装和拆卸，而且可互换，当轧机变换轧制程序时，可以自由的选择轧辊与轴承箱组合，实现快速换辊的目的。

由于四列圆柱滚子轴承只能承受轴向力，所以要配置合适的定位轴承来承受轧辊的轴向载荷。结合薄板六辊冷轧机高速、精轧等特点，在操作端选用双列角接触球轴承，传动端选用深沟球轴承（如图1所示）。

双列角接触球轴承不仅可以同时承受径向载荷为主的径向和轴向联合载荷和力矩载荷，还可以限制轧辊在两个方向轴向位移，转速高、刚性好、易拆装。深沟球轴承结构简单，使用方便，主要承受纯径向力，也可承受一定的轴向载荷［５］。承受纯径向载荷时，接触角为零，当径向游隙加大时，它还具有角接触球轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。选择它们与四列圆柱滚子轴承轴承配合使用，不仅可以承载轧机在工作过程中产生的轴向载荷，还可以起到很好的轴向定位作用，当轧机在工作过程成遇到不同工况使轧制力突然加大时，这两类轴承也可分担一部分径向载荷，减少对四列圆柱滚子轴承的伤害。

综合上述分析可知，薄板六辊冷轧机轧辊采用“四列圆柱滚子轴承＋双列角接触球轴承＋深沟球轴承”轴承配置形式，不仅能够适应轧机在工作过程中复杂的受力状况，可靠性高，轴承使用寿命长，安装拆卸方便，而且易控制，能保证轧机的精度。

4　结论

通过对新型轧辊配置形式的薄板六辊冷轧机的后续追踪服务发现，生产现场使用状况良好，轴承运转正常，拆卸方便，换辊速度快，维护便利，轧制成品质量好，精度高，大大提高了生产效率。

【参考文献】

［1］黄庆学，肖宏，孙斌煜．轧钢机械设计［Ｍ］．北京：冶金工业出版社．2007．

［2］艾晶．轧机中各辊止推轴承结构的分析［Ｊ］．冶金设备，2014（6）：46-49．

［3］何经南，王普．冷轧带钢生产工艺及设备［Ｍ］．北京：化学工业出版社．2015．

［4］吴杰，袁星辉，何召集．四辊板带轧机工作辊辊颈轴承组配分析［Ｊ］．轴承，2013（7）：15-17．

［5］张体阳．有色金属板带轧机轧辊轴承的使用［Ｊ］．有色金属加工，2011，40（3）：39-41．

来源：《冶金设备》2023年06期

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