摩根高线轧机轴承的特点

　　摩根高速线材轧机所用的轴承是一类很特殊的轴承，其特殊性表现在与众不同的结构设计和使用要求。正是由于这些特性，使我们不能将它们与普通轴承相同对待。这一类轴承是摩根公司委托美国MRC公司专为摩根高线轧机研制的。
　　MRC公司（Marlin Rockwell Corp）成立于一次大战之前。1964年以后，该公司致力于发展高精度轴承。1986年，SKF公司买下 了MRC公司，进行了生产与经营调整，主要生产航空用轴承等高精度轴承和某些特殊类型轴承。摩根高线轧机用轴承就是MRC公司产品中的一小部分。由于这类轴承专用性极强，使用部位有限，产量较小，因而价格就很高。本文根据实际工作中的体会，介绍这类轴承的一些特点，供同行工作者参考。
　　1　专用性很强
　　MRC高线轧机轴承的专用性是其很突出的特点。在摩根高线轧机上每一个轴承位置都编有一个位置代号，并分别对应着一个专用 的MRC轴承型号，允许混淆，更不能用其他轴承代替。同样，在每一个MRC轴承上除本身型号外，都标有一个对应的摩根轧机位置代号，例如在增速箱中的一个轴承型号为MCS-140-106-CD ，它所对应的位置代号是162250-B ；轧辊轴上的一个轴承型号为MRC7310-PD-5-B ，对应位置代号为162250-J。可以说MRC公司是根据摩根轧机每一个部位的特殊情况一一设计制造专用的轴承，因此它的性能必然优于通用轴承。即使精度相同、公称尺寸相同的轴承都不能代替。有人曾作过这样的尝试，结果自然不会满意。在实际使用中，认准位置号尤其重要。对于摩根高线轧机，各轴承的位置代号是一成不变的，但MRC轴承的型号却有可能发生变化。例如位置代号16225D-C的轴承原型号为7226D-7-B，而现在的型号为7226D-8-B。型号有所改变，但位置代号相同，仍用于同一位置且能满足使用要求。在订购备件或更换时，应首先注意位置代号，否则有可能混淆。
　　轴承型号常有变更，这也是MRC轴承的一个特点。从SKF公司方面了解到变Z更多的是在轴承内径的尺寸，而且都是趋向于增加与轴的配合过盈量，即内径缩小，虽然变更的量只有几微米，这是因为随着摩根轧机的发展，轧制速度不断提高，原轴承与轴的配合不能够使轴承有效定位，导致内圈与轴之间滑动，故需要更大的过盈量。另一种变更是在保持架与滚子和保持架与内圈之间的间隙变化 。因为轧制速度提高，即轴承转速提高，必须增大保持架与滚子和内圈的间隙，以减少摩擦阻力。还有一种变更是保持架材质的变更。早期摩根高线轧机用的滚子轴承有些是黄铜整体保持架。随着轧机换代，速度提高，这些黄铜保持架就不能适应高转速而损坏，后改为镀银的铜保持架。目前所有滚子轴承（除一个例外，162250KC，Timken轴承为压制钢保持架），均为镀银钢保持架。总之，摩根高线轧机轴承的变更是随着轧机的发展而发展，旨在适应更高的转速。从这里也可看出MRC公司追求高精技术的努力和为用户服务的精神。在我们以往的观念中，轴承是标准系列产品，只能用修改机械设备来适应轴承，或是选择不同性能的轴承，绝不会期望修改轴承来适应机械设备。MRC公司在这方面打破了传统的观念。
　　2　精度高
　　MRC轴承属于高精度轴承，采用美国标准AFBMA-减摩轴承制造精度标准制造，精度都在3级以上，相当于我国标准E级以上。几种精度等级对照如下：
　　对于高精度轴承，不但制造精度高，相应地要求安装精高也要高。MRC轴承的内圈和外圈上都标有偏心高点标记，这在国内轴承中是没有的。安装轴承之前，须测量轴或孔的尺寸，找出偏心高点，装轴承时将轴和轴承内圈（或孔和轴承外圈）的两个偏心高点重合安装。这样可使轴承与轴或孔的加工偏差相互抵消，得到更高的安装精度。对于配对轴承亦要求两个轴承的偏心高点重合在一起安装。此外，大部分推力轴承安装时都配装阻尼垫圈，并要求安装时施加规定的予紧力。这种阻尼垫圈可有效地解决轴承工作时的游隙问题。普通轴承如游隙过小有可能卡死或温度升高，而过大则会引起振动。加了阻尼垫，既可消除振动，又可避免因游隙过小而损坏轴承，不仅提高了轴承工作精度，也提高了轴承寿命。
　　3　对润滑油的要求
　　摩根高线轧机轴承对润滑油的选择也有较高要求。既要有良好的抗乳化性能，抗磨性能和承受重负荷的能力，又要能防锈，防止铜侵蚀，具有良好的氧化稳定性和抗泡性能。为此摩根高线轧机要求必须使用美孚525润滑油，因为这是美孚公司专为满足摩根高线轧机而特制的润滑油，到目前为止，摩根高线轧机还没有例外。525润滑油的主要技术指标为：
　　据说上钢二厂正在进行试验，拟用国产油取代525润滑油，其效果尚不得而知。
　　4　保持架的独特设计
　　摩根高线轧机用的MRC轴承的保持架具有独特的设计，所有轴承的保持架均采用内环引导的方式，这与通常的高速轴承观念大不相同。通常认为内环引导的轴承在高速运转时易引起润滑不良，因为保持架与内圈间的间隙较小，润滑油必须从保持架与外圈间喷入，而离心力将趋于把油抛向外圈，使内圈不易润滑。外圈引导就解决了这一问题，油喷入内圈与滚动体之间，然后离心力使油抛向外圈，这样两方面部得到润滑。那么MRC轴承为什么全部采用内环引导呢?分析一下轴承的工作情况我们可以看到，当外圈固定不动，内圈转动时，外圈引导的保持架必须由转动中的滚动体来带动旋转，滚动体须克服两个摩擦力：一个是保持架与滚动体间的，另一个是保持架与外圈之间的摩擦力，这样将大大增加滚动体与保持架接触面上的磨损。而内圈引导时保持架由内圈带动旋转，保持架作用在滚动体的力大大减小，磨损也就大大减少。这样就可延长轴承的寿命。至于内圈的润滑问题，可通过提高喷油速度及流量和调整油的粘度来解决。内圈引导有一个不利之处是保持架不平衡力的问题。当保持架存在一定的动不平衡时，必然在离心力作用下使重量较轻的一边继续受到内圈的磨损，而这样的磨损又进一步加剧动不平衡。MRC轴承保持架有两种结构，在球轴承中全部是黄铜实体保持架，滚子轴承中全部为镀银的铜保持架。早期许多滚子轴承也采用黄铜实体保持架，但用在较高速度的轧机上后发生断裂和磨损，Z终全部改为镀银铜保持架。这是因为滚子在内外圈工作面上的受力不平衡，高速转动时会产生轴向振动，对保持架产生冲击力，使之损坏。而钢保持架具有较好的强度和韧性，可以满足需要。由于钢保持架的导热性和耐磨性劣于黄铜保持架，故MRC轴承的钢保持架均采用镀银方式来提高导热性和耐磨性。总之MRC轴承的保持架是异常牢固的，它是MRC轴承在高线轧机上成功使用的主 要原因。SKF公司曾试图在高线轧机上 使用SKF轴承，而以失败告终，其原因多在保持架上。可见高速轧机轴承中保持架是相当重要的。
　　我们已经注意到在MRC摩根高线轧机轴承表中出现了三只SKF的轴承型号，即BA2B-475881、BA2B-475882、BB1B-447022。而这一只在SKF轴承中也属于很特殊的轴承，估计这是在SKF公司吞并MRC公司后产生的现象。因为MRC公司已是SKF属下的分公司，有理由认为MRC轴承今后还会更多地向SKF轴承靠拢。