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Timken轴承在板坯连铸机上的应用

  

根据中钢协统计数据,截至2011年底我国共有669台连铸机(包括板坯连铸机、大方坯连铸机、小方坯连铸机等)。2013年我国粗钢产量7.79亿吨,其中板材产量超过50%。按照板坯连铸机每一流年产量100万吨计算,并适当考虑产能利用率,初步估算当前我国板坯连铸机的流数在420-500流之间。

 

铁姆肯公司概况
       铁姆肯公司作为中国冶金行业的轴承和相关传动产品和服务的重要供应商之一,其产品和服务成功覆盖了全国绝大多数的先进生产线,成功应用于铁前工艺(冶金矿山多种设备及矿用车辆),炼铁工艺(高炉无料钟炉顶),炼钢工艺(大包回转台、转炉耳轴、连铸机),轧钢工艺(热轧机、冷轧机、平整机轧辊颈、卷曲机),以及各类辅助设备,冶金齿轮箱,分动箱和辊道等。

 

板坯连铸机用轴承
      板坯连铸机是铁姆肯公司轴承产品非常成功的应用之一。板坯连铸机连铸辊(包括扇形段、矫直段、水平段等)早先的轴承配置为整轴都采用调心滚子轴承。调心滚子轴承具有很好的调心功能,但轴向浮动能力却有不足。近年来,随着轴承产品的发展创新,板坯连铸辊越来越多的采用调心滚子轴承加可以吸收更多轴向位移量的“圆环滚子轴承”的配置模式。

Timken® ADAPT® 轴承的优势
铁姆肯公司于2011年向中国市场推出了Timken® ADAPT轴承跻身当前市场上少数能够提供全套板坯连铸机轴承解决方案的厂家之列。见图1。
   

      图1. Timken® ADAPT®轴承

 

ADAPT轴承的优势在于:
1. 同时满足高承载要求和安装拆卸操作方便的要求。满滚子设计保证了ADAPT轴承具有高的承载能力;特殊的保持架设计,在实现满滚子结构的同时,保证了安装拆卸操作的便利性。在更换轴承时,带有保持架的设计可以避免滚子散落,提高安装拆卸效率。
2. 内圈为平直滚道,因此可以满足同时具有最大轴向位移量与最大调心量。而目前市场上其它同类产品的设计无法同时满足这两点。

    在向中国市场推出Timken® ADAPT轴承之前,该产品在奥地利某大型钢铁公司商业生产线上进行了超过一年的测试。到现在为止,ADAPT轴承仍在其连铸机上顺畅运转,测试的两个型号的过钢量分别超过了160万吨及200万吨。在中国上市后,Timken® ADAPT轴承先后被多家国内外的领先冶金设备制造商和工艺先进的大型钢厂采用。在所有客户实际应用中,Timken® ADAPT轴承均达到或超过用户对于百万吨过钢量的要求,并且无一出现提前损坏。

 

新一代高性能Timken®调心滚子轴承
在推出创新性的ADAPT轴承同时,铁姆肯公司也向中国市场推出了新一代的高性能调心滚子轴承,帮助客户进一步优化连铸机的轴承选型。与一些用户印象中“铁姆肯公司只是圆锥滚子轴承生产商”这个观念不同的是,铁姆肯公司拥有近70年的调心滚子轴承的生产与经营经验。可以说,铁姆肯公司的调心滚子轴承传承了圆锥滚子轴承的精髓,同样具有优异的质量和性能。
铁姆肯公司早先向市场推出过多个系列的调心滚子轴承产品。之后,在总结使用经验和优势特点,改进材料和内部几何形状,并优化了保持架设计和加工工艺、测量以及检验流程后, 我们陆续向市场推出了新一代铜制保持架的EM系列调心滚子轴承和钢制保持架的EJ系列调心滚子轴承。 
从产品覆盖范围来看,铁姆肯公司的新一代高性能调心滚子轴承产品覆盖各种系列和常见尺寸规格,可充分满足市场需求。本文将重点为您介绍新一代钢制保持架的EJ系列调心滚子轴承。
从保持架设计来看,铁姆肯公司新一代EJ系列调心滚子轴承具有以下五大优点:
1. 内圈引导保持架:内圈引导保持架可以降低滚动体的负担,相比之下,滚动体引导保持架会带给滚动体额外的载荷。见图2。

  

         图2. 新一代EJ系列Timken®调心滚子轴承保持架引导方式

2. 节圆直径以上的保持架设计:一方面提高了保持架的刚性,另一方面降低了高冲击载荷或加速状态对保持架施加的应力。见图3.

                         图3. Timken® EJ系列调心滚子轴承保

                                持架与滚动体节圆相对位置

3. 保持架兜孔承担了滚子引导功能,以引导滚子进出承载区:
-中央引导环不再需要,从而减少滚子与套圈之间的摩擦
-更大空间容纳更长的滚子,带来更高承载能力
-提高润滑剂的流动情况

         图4. Timken® EJ系列调心滚子轴承保持架兜孔设计

 

4.  全线Timken® EJ型调心滚子轴承产品的保持架均采用渗氮热处理:
-在载荷增大以及速度增加的情况下降低磨损程度
-具有非常高的疲劳强度,尤其适用于严酷环境 

5. 保持架的端面有开槽: 
-更好的润滑剂流动 
-便于更彻底地清除污染物
-降低保持架重量以及更少的离心力

   图5. Timken® EJ系列调心滚子轴承产品的保持架端面开槽

   

      经测试,相对于以往产品,新一代Timken® EJ系列调心滚子轴承具有以下性能优势,受到包括冶金行业在内的各行业用户的一致好评:
1. 更低的工作温度
2. 更高的额定载荷,最高提高 18%
3. 更高的额定转速,最高提高 17%
4. 额定寿命提高 75%
    
结语
    1)随着产品和技术的不断发展,调心滚子轴承加ADAPT轴承的配置是代替全部使用调心滚子轴承的理想选择。
    2)Timken® ADAPT®轴承具有市场上其他同类产品所没有的独特优势,并且已得到广大客户的实际使用验证。
    3)全新的Timken®高性能调心滚子轴承具有超过前代产品的优 异性能,与Timken® ADAPT®轴承搭配使用于板
坯连铸机,可以获得卓越表现。

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