弹性结合油膜轴承锥套损伤机制的定性研究

针对某大型钢厂热板带轧机上经常性出现的锥套损伤,分析了弹性结合油膜轴承的锥套在装拆过程与使用过程中的主要损伤形式;介绍了弹性结合锥套的装拆过程;针对弹性结合油膜轴承锥套的损伤机制进行了相关定性分析.结果表明:弹性结合油膜轴承锥套的主要损伤形式为划伤与表面磨损和滑移与粘着损伤;造成锥套损伤的主要因素为液压装拆变形、对中效果差和永久变形等.     

轧机油膜轴承锥套微动损伤机理和多极边界元法

为揭示大型轧机油膜轴承等过盈量弹性结合锥套与辊颈粘结事故的产生机理,采用多极边界元法定量描述锥套与辊颈在液压胀形装配过程中的接触应力分布规律,发现锥套与辊颈装配就位时两端区域接触压力高度集中现象,其最大值超过辊颈屈服极限致使辊颈表面生成对应塑性变形的高应力区.通过过盈配合轴套与悬臂轴组成的旋转试验装置,对油膜轴承锥套与辊颈在轧制负荷下进行微动损伤模拟试验,证明辊颈与锥套随着轧辊转动存在相互微动现象,讨论轧制过程中锥套与辊颈两端高接触应力区域微动疲劳损伤导致两者发生粘结的机制.阐明等过盈量弹性结合锥套结构的不合理性,否定原有锥套淬火硬度低而导致粘结事故发生的观点.     

油膜轴承锥套过盈装配的耦合变形分析

针对油膜轴承的锥套与轧辊辊颈通过液压胀型实现过盈配合的装配方式，以及锥套和辊颈在工作中所产生的表面损伤特点，采用接触问题有限元法分析了锥套装配过程中不同工况引起的接触状态分布形式和变形耦合特征，讨论了锥套变形对其工作性能的影响。     

轧机油膜轴承锥套接触疲劳损伤的机理分析

研究了油膜轴承锥套与辊颈接触表面在轧制载荷作用下发生微动疲劳损伤的力学机理。在分析油膜轴承油膜压力分布特征的基础上,采用有限元法给出了锥套与辊颈接触区边缘产生接触应力集中和微滑移的分布规律,阐明了弹性结合连接的锥套与辊颈接触表面产生微动疲劳损伤的原因。利用断裂力学裂纹尖端应力场与接触边缘区域应力局部渐近场的等效原则,给出了疲劳裂纹自点蚀处萌生与扩展的力学条件。上述结果为锥套和辊颈的实际损伤状态及模拟试验所验证。     

大型轧辊辊颈锥度的测量及量规设计

在大型轧机油膜轴承与轧辊辊颈的制造及装配过程中 ,为保证轧辊辊颈与油膜轴承锥套的精密配合 ,对轧辊辊颈锥面的精度要求很高。轧辊辊颈尺寸如图 1所示 ,要求锥面大端直径误差小于0 0 8ｍｍ ,锥度误差小于 0 0 3ｍｍ。为保证辊颈的制造、安装及更换要求 ,必须对辊颈锥度及直径尺寸进行精确测量。由于辊颈锥面尺寸较大 ,无法采用常规的环规测量方法 ,其它直接测量方法也较难实现。本文介绍一种用于检测大型轧辊辊颈锥度及直径尺寸的锥度量规的设计原理及制造方法 ,该量规可在轧辊辊颈加工过程中及最终检验时使用。　　1　测量原理量规的基…     

提高大型立式水泥磨磨辊装配精度的工艺方法

根据我国最大规格和最大生产能力的水泥原料立式磨设备中的磨辊结构特点及其工作性能的要求，论述了如何提高装配大型进口轴承、磨辊衬板、大型锥套及大型磨辊支架等关键零件精度的工艺方法。其中包括磨辊衬板的装配尺寸链的计算；装配大型锥度时所需压入力的计算；大型锥套装配后，在弹性变形状态下表面胀径的计算；几何形状特殊的磨辊支架与磨辊轴锥套之间热装尺寸及热装温度的计算。文中的各种理论计算为实践装配提供了精确而又可靠的理论数据，采用本文的装配方法和精确的理论计算有效地提高了大型磨辊装配精度。     

径向滑动轴承过盈装配变形的研究

利用ANSYS软件对滑动轴承在过盈装配和油膜压力与温度的作用下轴承套产生的几何变形进行了模拟仿真.以锡青铜材料为例, 分析了油膜温度和压力、轴承过盈量、轴承厚度、轴承座厚度对轴承变形的影响.结果表明:油膜温度对轴承的变形影响较大, 设计时应该考虑;考虑油膜温度和压力作用时,轴承套的变形随着轴承套厚度的增加而增大;但轴承座的厚度和过盈量对此变形影响很小,可以忽略.     

轧机油膜轴承锥套设计技术的发展

对轧机油膜轴承锥套设计的背景、发展过程、研究现状及其应用进行了综述，指出现有技术的特点、存在问题和进一步研究的方向。     

轧机油膜轴承锥套裂纹常见原因分析

轧机油膜轴承是一种理想的滑动轴承,工作时处于纯液体摩擦状态,常用于各种板材轧机、带材轧机及线材轧机轧辊上。锥套是轧机油膜轴承径向承载的主要零件之一,工作时承受巨大的轧制压力,而锥套裂纹是轧机油膜轴承一种比较恶劣的失效形式,容易造成轧机事故。对引起锥套裂纹的原因进行分析,并提出预防措施,减少轧机事故。     

冷连轧机相对油膜厚度的测试与建模

为了分析冷连轧机支撑辊动压油膜轴承的油膜厚度变化对带钢厚度的影响,提高轧机AGC精度,进行了油膜厚度测试实验。对某1450mm五机架冷连轧机进行空压靠,在不同转速和轧制力条件下,记录液压缸缸位移变化值。根据实测数据,建立油膜厚度增量模型,运用Levenberg-Marquardt法拟合出该套轧机的油膜厚度模型参数。实测数据分析表明,油膜厚度随转速增加而增加,并随转速的进一步增加而变化趋势减缓。该研究为轧机厚度方程中油膜厚度补偿量的选取提供了可靠的依据。     

SELF-ALIGNING EVEN LOAD MECHANISM OF MULTI-ROW BEARINGS OF LARGE STRIP ROLLING MILL

The load distribution of multi-row bearings of large strip rolling mill is fully analyzed by 3D contact boundary element method (BEM). It is found out that bearings are frequently worn out due to serious uneven load on the multi-row rollers. The constraint mechanism of the previous rolling system is found to be unreasonable by theoretical analysis on heavy machinery structure. A mechanism of self-aligning even load for workroll bearing of 2 050 mm hot rolling mill of Baoshan I&S Co. is developed. This device is manufactured with particular regard to the structure of 2 050 mm hot rolling mill mentioned above. Hence, uneven load on multi-row bearings is greatly relieved and their lives are remarkably prolonged. Meanwhile, theoretical analysis and on-spot tests prove the rationality and validity of the device.     

APPLICATION OF SUB-ELEMENT AND MICRO-ELEMENT IN BEM WITH ROLLER BEARING LOAD

Aiming at the discontinuous traction on contact elements of roller bearing, new concepts of sub- and micro-element are put forward. In the sub-element and micro-element, traction influence coefficient has been modified, which is calculated by the former boundary element method (BEM) with roller bearing load. Hence, three-dimensional distribution of load on roller bearing is calculated accurately. In practice, it has been proved that this method has higher calculation accuracy. An effective numerical method is offered for analyzing load characteristics of roller bearing to improve service longevity of roller bearing and operation efficiency of rolling mill.     

Optimal contact design and allowable limit on spindle assembly of aluminum hot rolling process

Aluminum sheet ingots go through the hot rolling process to be converted into coils with a gauge suitable for the cold rolling process or plates. The top spindle, end coupling and slipper metal are main components of the hot roll process and used for transmission of rotational power with heavy-duty load. The top spindle connected to the motor and end coupling connected to the roller are combined with the slipper metal which acts as a bearing and joint. The contact surface between end coupling and slipper metal is subjected to stress concentration, and life cycles of slipper metal is reduced. This study aims to minimize the mechanical problems which might happen in the production process. The load condition for hot rolling processes is derived under load condition that is conducted for a hot rolling process under slipper metal combination types and operation situations. A structural analysis is performed by applying mechanical characteristics, combination type, and rotational boundary condition of top spindle, end coupling and slipper metal. Optimal design is performed for contact surface between end coupling and slipper metal. Interference analysis is studied to reduce the stress concentrations. Kinematics simulation is performed by applying the various combination type and dynamic boundary condition of the mill spindle assembly. The interference does not occur on the top spindle and slipper metal, so actual driving of the hot mill spindle assembly can operate in the normal operation condition.     

大型轧机滚动轴承延寿理论与方法研究

通过对轧机辊系机构的活动度分析。3维接触问题边界元解析、滚道热凸度分析和轴承座振动分析等。提出考虑结构弹性变形、热变形和运动副间隙时保证轧辊轴承内部均载的自适应均载原理和治烧延寿方法。本法在高刚度轧机滚动轴承治烧延寿实践中取得良好成效。     

VC轧机内辊型优化设计技术的开发

针对VC辊轧机在大轧制压力轧制时,套筒塌陷位移抵消VC辊油压凸度、减弱轧机的板形控制效果并引起成品带钢产生双边浪板形缺陷的问题,充分结合VC轧机的设备与工艺特点,提出了一套VC辊内辊型优化设计技术,通过对VC轧辊套筒内凸式辊型的设计,使得轧机在大轧制压力轧制时,套筒内壁与芯轴表面出现局部接触,从而将套筒的塌陷位移控制在允许的范围内,抑制了双边浪等板形缺陷的发生,提高了VC轧机的板形控制范围,进一步拓宽了VC轧机的应用领域。     

轧机油膜轴承润滑理论的回顾与展望

综述了国内外轧机油膜轴承的理论研究和应用研究现状,展望了轧机油膜轴承的发展方向,指出轧机油膜轴承的热弹流润滑理论和延寿技术的研究,是实现油膜轴承全优润滑的关键技术。     

轧机圆锥滚子轴承载荷的边界元法解析及实验研究

针对滚动轴承接触的特点,在轴承边界元法中采用赫兹接触理论对滚动体与轴承内、外圈的接触宽度进行修正。编制了三维有摩擦弹性接触的专用轴承边界元法计算程序,对轧机圆锥滚子轴承的载荷分布进行了数值模拟。采用轴承座直接测量法对轧机圆锥滚子轴承的径向和轴向载荷进行测试,并与数值模拟的结果进行了对比,实验测试结果与数值模拟的轴承载荷的分布规律基本一致,证明了边界元方法求解轴承载荷分布的正确性和有效性。