如何正确优化轴承安装游隙
在现代化水泥生产线的生料磨及水泥磨的磨辊中，目前市场上主流的设计是锥形磨辊设计。在这种设计中，绝大多数立磨制造厂商都采用双列圆锥滚子轴承(或两个单列圆锥滚子轴承成对安装)和圆柱滚子轴承的组合配置方式。其中，圆锥滚子轴承作为固定端，承受来自辊套的轴向工作推力及径向工作压力；圆柱滚子轴承作为浮动端，只承受径向工作压力，不承受任何轴向工作推力。磨辊正常工作时，轴向的工作推力往往使双列圆锥滚子轴承的两列滚子受力不均匀。由于立磨腔室内温度很高，并且工作时磨辊轴承外圈旋转，内圈静止不动，因此，轴承外圈工作温度往往会比轴承内圈温度高，导致外圈热膨胀量比内圈膨胀量大，因此圆锥滚子轴承的工作游隙比安装游隙往往要大，这就加剧了圆锥轴承双列滚子的受载不均匀性，甚至全部轴向载荷由一列滚子承受，另一列滚子不承受任何载荷。
为了使得圆锥滚子轴承的双列滚子在工作时都承受合理的载荷，就需要正确调整其安装游隙，通常需要预紧安装。轴承的预紧量要合适，预紧量太大会产生过大的启动转矩和工作转矩，引起温升过高，导致过早的疲劳损伤，甚至于轴承烧伤；而预紧量不足会导致轴承工作游隙过大，单列滚子受载，不受载的那列轴承滚子位置容易歪曲偏斜，在转动过程中会与轴承保持架产生摩擦、碰撞，在冲击载荷作用下这种现象尤为明显，容易引起保持架损坏而导致轴承失效停机。同时，在冲击载荷的作用下，工作游隙过大还会导致辊套来回串动量大，可能对轴承密封件造成损坏。
另一方面，在很多磨辊应用中，我们很难通过预设游隙的圆锥滚子轴承来达到较好的安装游隙。导致这种状况的原因是轴承、轴和轴承座都有一定的加工误差范围。这种制造公差范围的存在，导致了由于轴承过盈配合引起的游隙减少量的范围很大，也就是说可能的安装游隙范围很宽，甚至很有可能最终的安装游隙落在轴承理想的安装游隙范围之外。
为了说明问题，我们举一个实际例子，在某型号的立磨中，采用两个单列圆锥滚子轴承面对面安装配对使用。由于轴与轴承内孔的配合，轴承座与轴承外径的紧配合量的影响，如果采用预设隔圈，由于紧配合导致的轴向游隙减少量会使安装后的轴承轴向游隙的范围上下限之差达到0.3mm。
对这个立磨建立分析模型，应用专门的轴承分析软件做出的分析可见，圆锥滚子轴承的工作承载区与其安装游隙的关系，如图1所示。
轴承信息港编辑中心获悉:圆锥滚子轴承工作承载区与实际安装游隙关系
为了使得两列轴承滚子在工作时都合理地承受载荷，轴承的理想安装游隙需要控制在一个宽度仅为0.1mm毫米左右的区间内(图1中橙色箭头区间)。实际上，采用预设隔圈的轴承，其最终可能的安装游隙区间范围宽度为0.3mm(图1中红色箭头区间),，远大于0.1mm。
换句话说，如果采用预设游隙的轴承，实际的安装游隙很可能落在理想的安装游隙范围之外，从而降低了轴承的工作性能。
针对立磨磨辊轴承的这种应用情况，铁姆肯公司推荐现场配磨隔圈的方法。这种方法可以达到精确控制安装游隙，优化两列轴承承载区的目的。具体的做法是在装配现场，我们需要实测轴的具体尺寸和轴承座内孔的具体尺寸，同时测量轴承的相关尺寸。根据这些尺寸，我们的工程师可以帮助客户计算出为了达到所推荐的最佳安装游隙而需要磨掉的隔圈厚度。隔圈配磨好以后，一次性便能完成轴承安装。
此外，考虑到用户经验，现场工具的局限性，测量轴承的相关具体尺寸可能不方便、不熟练或不准确，轴承在出厂前，我们就为客户测量好相关尺寸。客户所需要做的只是测量轴和轴承内孔的尺寸，以及根据工程师的推荐值计算隔圈修磨量。
2． 怎样改善轴承润滑状况
选择正确适量的润滑剂，采取正确的润滑方法对于任何轴承的成功运行都至关重要，这是因为轴承润滑剂具有三个主要功能：分离接触表面，减少摩擦；散热；防止腐蚀。
轴承信息港编辑中心获悉:在立磨磨辊应用中，高温，冲击、重载、低速的应用环境使得轴承的良好润滑条件很难形成，恶劣的粉尘环境及冲击更是恶化了润滑状况。实际应用结果表明，大多数的磨辊轴承损坏都是轴承润滑不当的结果。针对立磨磨辊轴承这种恶劣的应用工况，在润滑系统设计的选择上，采用循环油润滑系统相对比较有效，一方面循环油可以有效带走轴承工作时产生的大部分热量以及外部的热辐射，另一方面还可以通过循环油带走轴承内部存在的微小杂质，净化轴承工作环境。
高承载能力设计
通过新的油封结构及新的轴承内部设计，使新设计的高性能密封四列圆锥滚子轴承负载能力比原设计提高了15％~35％，在计算寿命上是原设计的1.6~2.7倍，例如NSK型号为STF482KVS6151E的高性能轴承，其主要尺寸为直径343.052×直径457.098×254（单位：mm），原设计轴承的额定载荷为3100kN，新设计轴承的额定载荷为4200kN。
通过创新的保持器加工方法，将保持器的直径加大，使轴承的滚子数量增多，并加大滚子直径的设计，从而提高了轴承的额定承载能力。
新油封设计
新油封的设计将结构形式进行了优化，并将油封的宽度变窄，使轴承的滚子长度变得更长。
轴承的油封相对轴承的使用寿命要短，因此在轴承进行分解拆洗时，常常要对轴承的油封进行更换。油封更换的容易程度直接影响着更换油封是否会对轴承造成损害。NSK四列圆锥滚子的新油封及中间油封的设计，使得更换时不需要铆接加固，更换非常容易，有效避免了更换油封时对轴承造成的意外伤害，延长了轴承的使用寿命。
提高轧机经济效益
首先，采用密封四列圆锥滚子轴承避免了每次换辊时的油脂补充，降低了油脂的费用。
其次，密封轴承相对清洁的内部环境使其分解清洗周期延长，降低了工时成本。
再次，由于大大降低了废脂的排出，使工作环境得到了改善，减轻了对环境的污染，同时也降低了污水处理的费用。
有关五机架冷轧机使用密封型轴承与开放型轴承的比较。不计入油脂补充工时费，污水处理费的条件下，仅油脂购买费用一项一年就节约52.44万元。而对于3机架粗轧、7机架精轧的热轧轧机而言，仅油脂费用一年就可节约240万元。
轴承信息港编辑中心获悉:NSK新设计的四列圆锥滚子轴承在额定承载能力、易操作性方面得到了很大提高，同时还减少了油脂的使用量，降低了成本，并降低了过度使用油脂带来的污染。
