Wie wählen Stahlwerke geeignete Walzwerkslager aus?

Nachdem wir die Walzwerkslager und ihre jeweiligen Betriebsumgebungen verstanden haben, können wir die Ursachen für Lagerausfälle analysieren. Durch mehrere Vergleiche und Beobachtungen von Walzwerkslagern können die folgenden Faktoren zu Lagerschäden führen.

1. Übermäßige Radialbelastung

(1) Stützrollenlager

Stützrollenlager können Walzkräfte von bis zu 5000 kN aushalten. Aufgrund der Abweichungen in der Form der Rohmaterialplatten (z. B. erhebliche Unterschiede der longitudinalen Dicke und Querkeilformen) können jedoch bei einem gegebenen Druck häufig sofort hohe Belastungen auftreten. Dies kann dazu führen, dass die Walzkraft die ausgelegte Kapazität überschreitet, was zum Überlastbetrieb führt und die Lebensdauer des Lagers erheblich verkürzt. Darüber hinaus können aufgrund der Keilform der Rohmaterialien große einseitige Belastungen auftreten. Deshalb tragen die einseitigen Wälzlager übermäßige Walzkräfte, was zu Brüchen der Wälzkörper und Schäden am Käfig führt und somit die Lebensdauer des Lagers verkürzt.

(2) Vierreihige Zylinderrollenlager

Arbeitende Rollenlager tragen in der Regel Radialkräfte, die eine Kombination aus Biege- und Zugkräften sind. Aufgrund der schlechten Form der Rohmaterialien müssen während des Rollens zusätzliche Biegekräfte auf die arbeitenden Rollen ausgeübt werden. Die Biegekraft auf die Walzen wirkt sich auf den Lagersitz aus und führt zur Verformung der arbeitenden Rollen, wodurch die Form des gewalzten Stahlbandes verbessert werden kann. Die Anwendung von Biegekräften kann jedoch zur ungleichmäßigen Lastverteilung auf die Lager führen. Vierreihige Zylinderrollenlager tragen nur Belastungen auf den inneren und äußeren zwei Reihen von Wälzkörpern, was die Tragfähigkeit des Lagers erheblich verringert und Verschleiß an den inneren und äußeren Laufbahnen verursacht, was letztlich zum Ausfall des Lagers führt.

2. Vernachlässigung der Axiallast

Im Vergleich zur Walzkraft wird die auf die arbeitenden Rollen wirkende axiale Belastung oft übersehen, obwohl sie einer der Hauptfaktoren für Schäden der arbeitenden Rollen ist. Allgemein wird angenommen, dass die Axialkraft 1 % bis 2 % der Walzkraft beträgt. In der Praxis übersteigt die Axialkraft in Walzwerken jedoch oft 5 %, was zur Verschiebung der Rollen, zum Bruch der axialen Befestigungsschrauben und zu Unterbrechungen beim Walzen führt oder zum Durchbrennen und Versagen der Lager führt. Es gibt zahlreiche Gründe für Axialkräfte auf die Walzen, darunter Schiefstellung der Walzenachsen, asymmetrisches Walzen, Abweichungen bei der Walzkraft, Krümmung des gewalzten Stücks, Empfindlichkeit gegenüber Keilen und Einflüsse des Antriebssystems. Die Hauptursache für die axiale Bewegung der Walzen ist jedoch der Schnittpunkt zwischen den Walzen, insbesondere am Achsenschnittpunkt der Antriebswalzen.

3. Schlechte Dichtungsleistung der Lagersitze

Um die durch die Walzverformung entstehende Wärme zu absorbieren und die Belastungen beim Walzen zu reduzieren, werden in der Kaltwalzproduktion häufig Emulsionen eingesetzt, wodurch die Lagersitze ständig von Emulsionen umgeben sind. Diese Flüssigkeiten enthalten winzige Metallpartikel, saure Substanzen und andere Verunreinigungen. Sobald diese schädlichen Flüssigkeiten und Feststoffpartikel in die Lager eindringen, beeinträchtigen sie nicht nur die Leistung der Schmiermittel und zerstören den gebildeten Ölfilm, sondern verursachen auch direkt abrasiven Verschleiß, was zu vorzeitiger Ermüdung und zum Ausfall der Lager führt.