陳 云

(安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系，安徽六安237011)

軋機(jī)軸承座是將軋輥與軋機(jī)相連接并保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)的重要部件，在軋機(jī)軋制鋼材過程中，軸承座通過內(nèi)部軸承與軋輥的連接，確保軋輥和軸承內(nèi)圈平穩(wěn)回轉(zhuǎn)，避免因承載回轉(zhuǎn)引起的軸承扭動(dòng)或跳動(dòng).

軋機(jī)工作輥軸承座系統(tǒng)由上下兩工作輥、軸承及軸承座組成，當(dāng)一臺(tái)軋機(jī)的廠量達(dá)到五萬噸鋼左右時(shí)，就需要更換輥系，對(duì)支承輥或工作輥輥身進(jìn)行重磨.為保證軋機(jī)生產(chǎn)線的正常工作，一臺(tái)軋機(jī)通常需要三套輥系作為備件，一條軋機(jī)生產(chǎn)線由7臺(tái)精軋機(jī)組成.

由于軋機(jī)在工作過程中軋制速度高，軋制力大，容易使軸承座產(chǎn)生溫升，經(jīng)常會(huì)發(fā)生軸承與軸承座的受熱變形［1］及潤(rùn)滑劑的失效，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，鑒于此，軋機(jī)軸承座的冷卻潤(rùn)滑尤為重要.此外，由于軸承座結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸承孔精度要求高，厚壁差大，不利于加工制造，因此，加工工藝直接影響軸承座的質(zhì)量.

1 軸承座結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)形式

使用目前應(yīng)用廣泛的Solidworks軟件，對(duì)軋機(jī)工作輥軸承座進(jìn)行了準(zhǔn)確的三維造型，如圖1(正面)、圖2(背面)所示，圖3是左邊潤(rùn)滑通道豎直通孔的局部剖面圖，圖4是右邊潤(rùn)滑通道豎直通孔的局部剖面圖，圖5為右邊潤(rùn)滑通道的圓孔剖面圖，圖6為潤(rùn)滑通道密封墊處的局部剖面放大圖.

圖1 軋機(jī)工作輥軸承座的三維造型(正面)

從圖1－6可以看出:(1)在軸承座座體上半部的左右兩邊分別開有潤(rùn)滑通道，通道由與軸承座內(nèi)孔軸線相平行的圓孔和豎直通孔組成;(2)豎直通孔與圓孔和座體相通，并與軸承座的豎直軸線成55°、圓孔垂直;(3)左右兩邊通道區(qū)別在于左邊豎直通孔靠近軸承座的背面，而右邊的則靠近軸承座的正面;(4)圓孔為相互平行的兩個(gè)，兩個(gè)圓孔之間通過連通槽串聯(lián)連通;(5)連通槽用密封墊封閉;(6)圓孔中的通孔的另一個(gè)開口由螺釘密封.

圖2 軋機(jī)工作輥軸承座的三維造型(背面)

圖3 左邊潤(rùn)滑通道的豎直通孔的位置

1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

有些軋機(jī)軸承座達(dá)不到良好的潤(rùn)滑冷卻效果;有些為了達(dá)到冷卻潤(rùn)滑目的，在軸承座座體上、下部開設(shè)多個(gè)油路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響軸承座加工效率;也有些冷卻通道的進(jìn)口處無任何密封措施，導(dǎo)致冷卻潤(rùn)滑油的泄漏浪費(fèi).

本文設(shè)計(jì)的軋機(jī)軸承座結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:

(1)在座體左右邊分別開了2個(gè)冷卻潤(rùn)滑通道，冷卻潤(rùn)滑油從圓孔輸入后，經(jīng)過豎直通孔流入軸承座的內(nèi)孔中，這樣不僅可以對(duì)軸承座座體進(jìn)行冷卻，而且還可以對(duì)軸承進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑，從而可以減少軸承座及軸承的變形;

圖4 右邊潤(rùn)滑通道的豎直通孔的位置

圖5 潤(rùn)滑通道的圓孔的剖面圖

圖6 潤(rùn)滑通道密封墊處的局部剖面放大圖

(2)冷卻潤(rùn)滑通道的圓孔由螺釘進(jìn)行密封，即冷卻潤(rùn)滑油進(jìn)入圓孔后，裝上螺釘.有了螺釘?shù)拿芊?，就可以防止冷卻潤(rùn)滑油泄漏，同時(shí)還可以防止外界雜質(zhì)進(jìn)入潤(rùn)滑油，使?jié)櫥妥冑|(zhì)失效;

(3)冷卻潤(rùn)滑通道中的圓孔為相互平行的兩個(gè)，兩個(gè)圓孔之間通過連通槽串聯(lián)連通，連通槽用密封墊封閉，圓孔中的通孔的另一個(gè)開口由螺釘密封，這樣，冷卻潤(rùn)滑油在軸承座座體里的流動(dòng)路線變長(zhǎng)，可以更好地對(duì)軸承座進(jìn)行冷卻，減小軸承座的變形;

(4)在軸承座座體上開的2個(gè)冷卻潤(rùn)滑通道可以有效地防止軸承座受熱失效變形;

(5)冷卻潤(rùn)滑油分別通過座體左、右邊的冷卻潤(rùn)滑通道上的豎直通孔對(duì)靠近軸承座背面、正面的軸承進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑.

2 軸承座制造

2.1 毛坯

軸承座的毛坯一般通過鑄造方法產(chǎn)生.在鑄造過程中，應(yīng)優(yōu)化鑄造工藝，減少鑄造缺陷，提高軸承座內(nèi)部質(zhì)量和改善軸承座的加工質(zhì)量，具體需要注意以下幾點(diǎn):(1)合理設(shè)計(jì)鑄件的澆注位置、澆注系統(tǒng)及冒口位置等;(2)控制鑄件的凝固順序，使鑄件在凝固過程中有良好的補(bǔ)縮條件;(3)大力推廣使用樹脂砂造型，以減少鑄件缺陷的產(chǎn)生，提高鑄件質(zhì)量.

2.2 加工工藝

由于軋機(jī)軸承座結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工應(yīng)力及其熱應(yīng)力分布不均等，因此，軸承座工藝的設(shè)計(jì)［2，3］有以下要求:

(1)粗加工階段:粗加工主要是對(duì)主要面的粗加工和不重要面及不裝配任何零件的非接觸面的精加工.主要面去除大量余量，以期暴露鑄造缺陷，便于在精加工階段進(jìn)行處理.軸承座的粗加工是由立車和銑床兩種機(jī)床來完成，先由立車粗加工內(nèi)孔、兩端面，鏜銑床則以已粗加工的端面為裝夾基準(zhǔn)面，以已加工的內(nèi)孔為基準(zhǔn)，銑軸承座周邊外形.

(2)精加工階段:軸承座主要的加工要素是兩側(cè)滑板面與軸承內(nèi)孔(主孔)，主孔主要裝配滾動(dòng)軸承，精度要求較高.兩側(cè)滑板面主要是對(duì)主孔的位置精度，如平行度、對(duì)稱度等要求較高.對(duì)于主孔和兩側(cè)滑板面的加工采用“先面后孔”的加工方法，即:先精加工滑板面后加工內(nèi)孔.

3 結(jié)語

該新型軋機(jī)工作輥軸承座具有良好的冷卻潤(rùn)滑作用，可以減小軸承座內(nèi)孔及軸承結(jié)構(gòu)的變形，保證軋鋼設(shè)備的正常連續(xù)運(yùn)行.在軸承座制造過程中:需采用恰當(dāng)?shù)蔫T造工藝，保證鑄造毛坯的質(zhì)量;編制加工工藝時(shí)，需合理安排各加工面的加工，保證軸承座的精度和控制主孔的失效變形.

［1］張思成，徐春園，王建梅.大型板帶軋機(jī)工作輥軸承座熱特性分析與研究［J］.重型機(jī)械，2006，(1):10－13.

［2］王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［3］葛良水.軋機(jī)軸承座精密加工關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.沈陽:東北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.