TIMKEN 工程手冊(cè)——冶金行業(yè)分冊(cè)
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M 09
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2
編
號(hào)：10668
C
沈
陽(yáng)
瑞
思
達(dá)
軸
承
有
限
公
司SHENYANG TOTAL BEARING CO.,LTD.
Tel: 024 22945833 22923833 24853899 Fax: 024 88729249
Mobile: 13940483518 15640413155
（
微
信
）
Web: https://www.rstbearing.com.cn
TIMKEN 工程手冊(cè)
TIMKEN工程手冊(cè)冶金行業(yè)分冊(cè)
冶
金
行
業(yè)
分
冊(cè)
沈
陽(yáng)
瑞
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達(dá)
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承
有
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公
司SHENYANG TOTAL BEARING CO.,LTD.
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TIMKEN 工程手冊(cè) 1
潤(rùn)滑和密封 ............................................................................................95
潤(rùn)滑..........................................................................................................96
潤(rùn)滑基礎(chǔ)............................................................................................96
潤(rùn)滑主要特征...................................................................................99
潤(rùn)滑選擇..........................................................................................100
密封........................................................................................................110
密封類型..........................................................................................110
密封系統(tǒng)..........................................................................................112
苛刻應(yīng)用和增強(qiáng)型
軸承解決方案......................................................................................115
高性能軸承 ..........................................................................................116
接觸疲勞...............................................................................................117
碎屑........................................................................................................120
潤(rùn)滑........................................................................................................122
腐蝕........................................................................................................124
精密軋制...............................................................................................126
頻繁加減速 ..........................................................................................127
相關(guān)產(chǎn)品...............................................................................................129
密封圈和潤(rùn)滑劑 .................................................................................130
維護(hù)工具...............................................................................................131
狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備......................................................................................133
Timken? 帶座軸承單元 .....................................................................134
Timken Quick-Flex? 聯(lián)軸器 ..............................................................138
精密鏈條產(chǎn)品......................................................................................140
軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝....................................................................143
軸承包裝和儲(chǔ)存 .................................................................................144
軸承標(biāo)記...............................................................................................144
輥頸軸承維護(hù)指導(dǎo)原則....................................................................147
軸承座和輥頸維護(hù)指導(dǎo)原則 ..........................................................151
輥頸軸承安裝和拆卸 ........................................................................157
軸承游隙設(shè)定和調(diào)整 ........................................................................168
服務(wù)........................................................................................................175
齒輪箱維修 ..........................................................................................176
軸承修復(fù)和再造 .................................................................................177
軸承座和軋輥維修改造....................................................................180
MILLTEC? 軋機(jī)運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目 .................................................................182
服務(wù)工程...............................................................................................182
培訓(xùn)........................................................................................................182
TIMKEN工程手冊(cè) ——
冶金行業(yè)分冊(cè)
索引
鐵姆肯公司概述 .....................................................................................2
保存期限政策.....................................................................................8
儲(chǔ)存.......................................................................................................9
冶金行業(yè)常用軸承類型......................................................................11
煉鋼..........................................................................................................12
連鑄..........................................................................................................13
軋鋼..........................................................................................................14
徑向軸承............................................................................................14
止推軸承............................................................................................16
輔助設(shè)備.................................................................................................18
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇 .................................................................21
煉鋼..........................................................................................................22
連鑄..........................................................................................................27
軋制..........................................................................................................33
平材軋制............................................................................................33
長(zhǎng)材軋制............................................................................................35
軸承解決方案：徑向位置 .................................................................36
工作輥和中間輥：平材軋機(jī) .......................................................36
工作輥：長(zhǎng)材軋機(jī)..........................................................................43
支撐輥 ................................................................................................46
軸承解決方案：軸向位置 .................................................................53
輔機(jī)設(shè)備.................................................................................................58
軋機(jī)主傳動(dòng)和分動(dòng)齒輪機(jī)座 .......................................................58
開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī) ..............................................................................60
剪切機(jī)和剪切機(jī)傳動(dòng) .....................................................................62
輸送輥 ................................................................................................64
軸承壽命計(jì)算和相關(guān)分析 .................................................................67
符號(hào)匯總.................................................................................................68
疲勞壽命.................................................................................................69
軸承額定載荷........................................................................................69
載荷計(jì)算.................................................................................................72
壽命計(jì)算.................................................................................................81
軸承游隙.................................................................................................86
高級(jí)分析.................................................................................................92
2 TIMKEN 工程手冊(cè)
鐵姆肯公司助您成長(zhǎng)
TIMKEN
鐵姆肯公司與您共同強(qiáng)大
每天，世界各地的人們都依賴鐵姆肯公司的優(yōu)勢(shì)技術(shù)和
產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)生活。我們?cè)谝苯?、摩擦管理和機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域
的專業(yè)技術(shù)可以幫助人們提高生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。
鐵姆肯公司致力于提供能夠讓您的運(yùn)營(yíng)順暢平穩(wěn)的產(chǎn)品和
服務(wù)。無(wú)論您需要的是商用車輛的傳動(dòng)系統(tǒng)套件、在污染環(huán)境
中經(jīng)久耐用的軸承座、能夠避免電機(jī)和變速箱之間金屬直接接
觸摩擦的聯(lián)軸器、軸承和變速箱維修服務(wù)、適合干燥、腐蝕性
或高濕度應(yīng)用環(huán)境的滾子鏈條、飛機(jī)引擎主軸用的鋼材，還是
適合您的應(yīng)用的其他產(chǎn)品和服務(wù)，我們都能滿足您的需求。
選擇鐵姆肯公司，您能獲得的不僅僅是高品質(zhì)的產(chǎn)品和服
務(wù)：由鐵姆肯公司訓(xùn)練有素、經(jīng)驗(yàn)豐富的員工組成的國(guó)際化團(tuán)
隊(duì)會(huì)與您精誠(chéng)協(xié)作，使您的業(yè)務(wù)更上一層樓。
我們的19,000名員工遍布世界各地，能夠?yàn)橹圃臁⒉傻V、
醫(yī)療設(shè)備、航空航天、運(yùn)輸、石油和天然氣等多種領(lǐng)域以及其
他各個(gè)行業(yè)的運(yùn)營(yíng)問(wèn)題提供可靠的解決方案。
TIMKEN 工程手冊(cè) 3
延長(zhǎng)您設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間
TIMKEN
延長(zhǎng)您設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間
除了高品質(zhì)的軸承和機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)部件以外，我們還提
供高價(jià)值的其它相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。例如，我們提供維修服務(wù)
和設(shè)備監(jiān)測(cè)裝置，該裝置針對(duì)某些故障能夠發(fā)出警示信號(hào)，
避免影響設(shè)備運(yùn)行。
此外，我們還提供多種密封圈、優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑產(chǎn)品、潤(rùn)滑器、
聯(lián)軸器和鏈條，以使您的運(yùn)營(yíng)更平穩(wěn)順暢。
我們位于美國(guó)、歐洲和亞洲的技術(shù)中心通過(guò)開(kāi)展廣泛的基
礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)研究來(lái)開(kāi)創(chuàng)面向未來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新。結(jié)合自身
開(kāi)發(fā)和對(duì)創(chuàng)新型公司的戰(zhàn)略性收購(gòu)，我們能夠不斷擴(kuò)展高性能
軸承和相關(guān)傳動(dòng)部件的產(chǎn)品范圍。
4 TIMKEN 工程手冊(cè)
冶金行業(yè)創(chuàng)新企業(yè)
TIMKEN
創(chuàng)新和客戶支持
鐵姆肯公司在世界各地的技術(shù)研發(fā)中心致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新
的理念和產(chǎn)品，能夠幫助您更加高效地運(yùn)營(yíng)。我們的領(lǐng)先技
術(shù)和客戶支持遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)產(chǎn)品范疇。鐵姆肯公司的客戶可獲得
銷售和服務(wù)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)支持，還可以得到專攻冶金行業(yè)的應(yīng)
用工程師的其它支持。
核心能力
鐵姆肯公司已由初創(chuàng)時(shí)的軸承和鋼材制造商發(fā)展成為提供
多元化產(chǎn)品和解決方案的供應(yīng)商，其中包括可在系統(tǒng)整個(gè)生命
周期中為其增加價(jià)值的摩擦管理和動(dòng)力傳動(dòng)解決方案。我們的
增強(qiáng)型材料能夠延長(zhǎng)軸承使用壽命，并抵抗碎屑和腐蝕的不良
影響——這兩種是金屬加工行業(yè)常見(jiàn)的難題。我們的精密制造
能力和對(duì)質(zhì)量的投入確保鐵姆肯公司的設(shè)計(jì)和制造都保持全球
一致。全球性的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)讓全世界的客戶都能夠方便地獲得鐵
姆肯公司的產(chǎn)品和服務(wù)。
我們?cè)谂c原始設(shè)備制造商 (OEM) 和設(shè)計(jì)方的合作中，充
分利用這些核心能力，來(lái)整合我們的技術(shù)到供應(yīng)的設(shè)備中，
使最終用戶從運(yùn)營(yíng)之日起就能從鐵姆肯公司產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)
中獲益。OEM信賴鐵姆肯公司的工程專業(yè)技術(shù)、制造能力以
及對(duì)可靠性能的注重。
冶金行業(yè)創(chuàng)新者
如今，冶金設(shè)備相比以往，載荷更重，速度更快，產(chǎn)量更
高。而且，在成品質(zhì)量要求提高的同時(shí)，整個(gè)行業(yè)制造商都持
續(xù)大量投入，來(lái)提高設(shè)備性能，延長(zhǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間。
作為冶金行業(yè)摩擦管理和動(dòng)力傳動(dòng)解決方案的領(lǐng)先者，鐵
姆肯公司能夠幫助金屬加工企業(yè)提高設(shè)備性能，延長(zhǎng)設(shè)備正常
運(yùn)行時(shí)間。為此，我們提供各種定制解決方案，從能夠應(yīng)對(duì)惡
劣應(yīng)用環(huán)境的軸承，到有助于最大限度地減少維護(hù)成本和提高
工廠生產(chǎn)效率的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，應(yīng)有盡有。
我們?cè)陂_(kāi)發(fā)軸承產(chǎn)品和相關(guān)解決方案方面擁有一個(gè)多世紀(jì)
的經(jīng)驗(yàn)，這些產(chǎn)品和解決方案有助于提高設(shè)備在各種應(yīng)用中的
運(yùn)行效率，包括煉鋼、連鑄以及平材和長(zhǎng)材軋制。
TIMKEN 工程手冊(cè) 5
產(chǎn)品和服務(wù)
TIMKEN
產(chǎn)品和服務(wù)
我們是業(yè)界可以為設(shè)備制造商和運(yùn)營(yíng)商提供最為廣泛的摩
擦管理產(chǎn)品和服務(wù)組合的企業(yè)之一。
軸承
我們提供煉鋼爐、連鑄機(jī)扇形段、工作輥、支撐輥、壓下
系統(tǒng)、軋機(jī)傳動(dòng)、分動(dòng)齒輪機(jī)座、卷取機(jī)、輸送輥道和其它輔
助設(shè)備所用的各種軸承設(shè)計(jì)和配置。軸承類型包括：
圓錐滾子軸承——圓錐滾子軸承采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)來(lái)承受軸向
和徑向載荷，具備單列和多列多重射擊。我們齊全的圓錐滾
子軸承組合可為設(shè)備制造商和運(yùn)營(yíng)商提供簡(jiǎn)單可靠且成本較
低的設(shè)計(jì)解決方案。
圓柱滾子軸承——與其它類型滾子軸承相比，在相同尺寸
下，這種設(shè)計(jì)具有最高的徑向承載能力。單列和雙列圓柱
滾子軸承是許多軋機(jī)機(jī)架、齒輪傳動(dòng)和其它輔助設(shè)備應(yīng)用的
理想選擇，而四列圓柱滾子軸承則用于軋輥頸應(yīng)用。鐵姆肯
公司提供單列和多列圓柱滾子軸承，也可根據(jù)具體應(yīng)用按要
求提供定制設(shè)計(jì)。
調(diào)心滾子軸承 —— 調(diào)心滾子軸承可提供高徑向承載能力和
中等軸向承載能力，同時(shí)具有最大的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)偏心補(bǔ)償
能力。Timken調(diào)心滾子軸承具有高靜態(tài)載荷能力以及可減
少摩擦和發(fā)熱的先進(jìn)幾何結(jié)構(gòu)。Timken調(diào)心滾子軸承可在
一定溫度范圍內(nèi)保持熱穩(wěn)定。
止推滾子軸承——軋機(jī)應(yīng)用中的止推滾子軸承可采用圓柱滾
子、調(diào)心滾子和圓錐滾子設(shè)計(jì)。止推軸承是高軸向載荷應(yīng)用
中的理想選擇，如軋機(jī)、壓下系統(tǒng)和穿孔機(jī)。
球軸承—— 球軸承廣泛用于涉及輕載和/或高速條件的輔助
設(shè)備。鐵姆肯公司提供各種公制和英制尺寸的徑向、止推
和角接觸球軸承。請(qǐng)聯(lián)系鐵姆肯公司工程師以了解這些產(chǎn)
品系列的詳細(xì)信息。
帶座軸承單元 —— Timken?調(diào)心滾子軸承一體式帶座軸承
單元采用獨(dú)特的鑄鋼設(shè)計(jì)，能夠承受冶金行業(yè)應(yīng)用中的苛刻
條件。這些一體式帶座軸承單元具有多種樣式以及五種先進(jìn)
的鎖定配置。Timken? 調(diào)心滾子軸承一體式帶座軸承單元設(shè)
計(jì)用于挑戰(zhàn)性的環(huán)境。尺寸齊全的主密封圈、護(hù)蓋和軸承座
助您找出適合您的應(yīng)用的帶座滾子軸承單元。如果軸向載荷
過(guò)高，超過(guò)了調(diào)心滾子軸承的承載能力，Timken? E 型帶座
軸承單元就是您的最佳替代選擇。鐵姆肯公司還可提供眾多
公制和英制尺寸的剖分式軸承帶座單元。
6 TIMKEN 工程手冊(cè)
產(chǎn)品和服務(wù)
TIMKEN
高性能軸承解決方案
鐵姆肯公司為冶金行業(yè)提供各種高性能軸承解決方案，
包括 Timken? AquaSpexx?、DuraSpexx?和防腐蝕的薄密鍍
鉻軸承。我們的防碎屑軸承是污染和/或邊界潤(rùn)滑條件下的理
想選擇。
我們還可提供定制軸承解決方案，例如滿足特殊應(yīng)用要求
的具有特殊滾道修形的軸承。
除了部件幾何修形和冶金學(xué)之外，我們探索出了多種方
法，通過(guò)在滾子、滾道和其他功能表面應(yīng)用獨(dú)特的表面光潔度
和特殊涂層來(lái)增強(qiáng)軸承性能。工程表面技術(shù)和表面形貌改良處
理可將表面粗糙度降到比傳統(tǒng)研磨方法更低的水平。我們還提
供專利涂層技術(shù)，以獲取硬度達(dá)到鋼材四倍、彈性達(dá)到鋼材兩
倍的表面。關(guān)于鐵姆肯公司高性能軸承和工程表面技術(shù)的更多
信息，請(qǐng)參閱本手冊(cè)的“應(yīng)用挑戰(zhàn)和高性能軸承解決方案”部
分（第 115-127 頁(yè)）。
動(dòng)力傳動(dòng)
部件和系統(tǒng)
鐵姆肯公司提供范圍廣闊的動(dòng)力傳動(dòng)部件，包括密封圈、
聯(lián)軸器和工程鏈條。
極端溫度和高污染可使您的設(shè)備喪失功能，顯著降低生
產(chǎn)效率。鐵姆肯公司利用先進(jìn)材料和工藝解決方案開(kāi)發(fā)的密
封圈有助于保護(hù)設(shè)備，并最大限度地減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間。我
們提供尺寸齊全的大孔徑油脂密封圈系列以及金屬和非金屬
軸承密封單元。
Timken? Quick-Flex? 聯(lián)軸器極其耐用，所需的維護(hù)工作
微不足道。這些聯(lián)軸器容易安裝，并且無(wú)需潤(rùn)滑。它們?cè)O(shè)計(jì)用
于連接電機(jī)與變速箱和其他運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，其傳輸扭矩的能力相當(dāng)
于或超過(guò)相同尺寸的齒輪聯(lián)軸器。Quick-Flex?聯(lián)軸器的創(chuàng)新設(shè)
計(jì)利用先進(jìn)的彈性元件傳輸扭矩，因而消除了聯(lián)軸器輪轂之間
的任何干擾，避免其損壞設(shè)備。
鐵姆肯公司制造的精密滾子鏈條能夠
滿足苛刻的鋼鐵行業(yè)應(yīng)用要求。我們按照
精密的技術(shù)要求生產(chǎn)鏈條，以獲得可觀的
強(qiáng)度和最大磨損壽命。產(chǎn)品包括全系列
精密滾子鏈條、連接鏈和工程輸送鏈。
潤(rùn)滑
Timken潤(rùn)滑產(chǎn)品能夠減少摩擦、降低磨損并防止軸承表面
受到腐蝕。我們提供多樣化的潤(rùn)滑產(chǎn)品選擇，包括Timken軋機(jī)
潤(rùn)滑脂，它適用于嚴(yán)苛的輥頸軸承應(yīng)用環(huán)境。鐵姆肯公司的單
點(diǎn)和多點(diǎn)潤(rùn)滑器以及潤(rùn)滑傳輸裝置有助于軋機(jī)維護(hù)專家簡(jiǎn)化其
潤(rùn)滑操作，節(jié)省時(shí)間和金錢。
TIMKEN 工程手冊(cè) 7
產(chǎn)品和服務(wù)
TIMKEN
狀態(tài)監(jiān)測(cè)
對(duì)軋機(jī)設(shè)備狀態(tài)的持續(xù)了解有助于避免代價(jià)高昂的意外停
機(jī)。鐵姆肯公司提供全系列的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括手持設(shè)備和
連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我們的各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠滿足您的軋機(jī)從簡(jiǎn)單
報(bào)警到復(fù)雜數(shù)據(jù)收集的眾多需要。這些產(chǎn)品能夠讓您在尚未
造成損壞或系統(tǒng)完全停機(jī)的階段就提前檢測(cè)出并糾正問(wèn)題。
維修工具
鐵姆肯公司的維修工具有助于正確地安裝、拆卸和保養(yǎng)，
從而延長(zhǎng)軸承使用壽命。它們還可幫助簡(jiǎn)化維護(hù)操作。我們
提供感應(yīng)加熱器、沖擊安裝工具，以及液壓和機(jī)械拉拔器。
修復(fù)
修復(fù)舊軸承及相關(guān)部件可將其恢復(fù)至初始技術(shù)指標(biāo)，且所
需的時(shí)間和成本低于購(gòu)買新品。我們?yōu)槎喾N部件提供齊全的翻
新和修復(fù)服務(wù)，包括軸承、軸承座、軋輥和更多其它部件。
我們的變速箱修理服務(wù)團(tuán)隊(duì)是全球公認(rèn)的重工業(yè)市場(chǎng)動(dòng)力
傳動(dòng)解決方案專家，幾乎能夠修復(fù)任何制造商或型號(hào)的大型變
速箱，并可按需要在現(xiàn)場(chǎng)提供緊急故障服務(wù)。
鐵姆肯公司的翻新和修復(fù)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)提供全系列的維護(hù)和
修復(fù)服務(wù)。利用這些服務(wù)能夠取得更高的工廠效率，降低總
體生產(chǎn)成本。
除了軸承修復(fù)之外，我們還在某些區(qū)域提供軸承座維護(hù)
和軋輥維修服務(wù)，以幫助軋機(jī)操作人員最有效地利用他們的
軸承座/軸承組件。
此外，我們的MILLTEC?軋機(jī)項(xiàng)目可對(duì)軋輥車間進(jìn)行晝
夜不間斷式管理，以最大限度地減少運(yùn)營(yíng)成本和停機(jī)時(shí)間。
培訓(xùn)
我們提供面向工廠專家的特定行業(yè)培訓(xùn)項(xiàng)目，以及能夠滿
足您的具體需要的現(xiàn)場(chǎng)定制培訓(xùn)。我們?cè)谑澜绺鞯氐倪x定地點(diǎn)
提供冶金行業(yè)培訓(xùn)項(xiàng)目，涵蓋冶金行業(yè)制造流程中涉及軸承性
能的每個(gè)階段。課堂時(shí)間會(huì)適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合各種動(dòng)手操做培訓(xùn)以及
鐵姆肯公司工廠設(shè)施參觀活動(dòng)。
8 TIMKEN 工程手冊(cè)
TIMKEN
如何使用本手冊(cè)
我們?cè)O(shè)計(jì)本手冊(cè)的目的是幫助您找到最適合您的技術(shù)要
求的軸承。
鐵姆肯公司提供各類英制和公制軸承及其附屬產(chǎn)品。為方
便用戶選擇，產(chǎn)品尺寸范圍使用毫米和英寸兩種單位標(biāo)注。只
有了解我們?nèi)慨a(chǎn)品信息才能選擇出最適合您應(yīng)用需求的軸承
產(chǎn)品。更多信息，請(qǐng)聯(lián)系您的鐵姆肯公司銷售工程師。
本手冊(cè)包括產(chǎn)品尺寸、公差和額定載荷等數(shù)據(jù)，還包括一
些介紹軸和軸承座的公差配合、游隙、材料和其他軸承特性等
知識(shí)的工程技術(shù)章節(jié)。在考慮軸承類型和特性之初，它能提供
有價(jià)值的幫助，以選出最適合您特定需求的產(chǎn)品。
本手冊(cè)中的ISO和ANSI/ABMA分別指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)/美國(guó)軸承制造商協(xié)會(huì)。
本手冊(cè)會(huì)定期更新。請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.timken.com.cn以獲得最
新版本的《TIMKEN工程手冊(cè)——冶金行業(yè)分冊(cè)》。
免責(zé)聲明
我們提供本手冊(cè)的目的只是為您提供分析工具和數(shù)據(jù)，
幫助您選擇產(chǎn)品。鑒于實(shí)際產(chǎn)品性能受到許多鐵姆肯公司不
可控因素的影響，選擇產(chǎn)品時(shí)需要您親自對(duì)產(chǎn)品的適用性和
可行性進(jìn)行確認(rèn)。
售出的鐵姆肯公司產(chǎn)品受鐵姆肯公司銷售條款和條件的約
束，包括我們的有限擔(dān)保和補(bǔ)償。您可以在http://www.timken.
com/en-us/purchase/Pages/TermsandConditionsofSale.aspx
上找到這些條款和條件。
請(qǐng)咨詢鐵姆肯公司工程師以獲得詳細(xì)信息和幫助。
我們竭盡所能確保本手冊(cè)中所含信息的準(zhǔn)確性，但錯(cuò)誤和
疏漏不可避免，故不承擔(dān)由此引發(fā)的任何責(zé)任。
脂潤(rùn)滑軸承與部件的保存期限與儲(chǔ)
存方式
為了幫助您從我們的產(chǎn)品中獲得最大價(jià)值，鐵姆肯公司
提供了脂潤(rùn)滑型球和滾子軸承、部件和組件的保存期限指導(dǎo)
原則。保存期限根據(jù)鐵姆肯公司和行業(yè)測(cè)試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)確定。
保存期限政策
保存期限不同于潤(rùn)滑軸承/部件的設(shè)計(jì)使用壽命，區(qū)別如
下：
脂潤(rùn)滑軸承/部件的保存期限指使用或安裝前的時(shí)間期限。
是預(yù)期總設(shè)計(jì)使用壽命的一部分。由于潤(rùn)滑脂滲出率、
油氣揮發(fā)、操作條件、安裝條件、溫度、濕度和儲(chǔ)存時(shí)間的
不同，我們很難精確預(yù)測(cè)其設(shè)計(jì)使用壽命。
鐵姆肯公司所提供的保存期限值是指遵循本手冊(cè)或鐵姆肯
公司員工建議的儲(chǔ)存和處理指導(dǎo)原則下的最長(zhǎng)期限。任何對(duì)于
鐵姆肯公司儲(chǔ)存和處理指導(dǎo)原則的背離都會(huì)導(dǎo)致保存期限的縮
短。應(yīng)參考有關(guān)保存期限縮短的說(shuō)明或操作實(shí)例。
鐵姆肯公司無(wú)法預(yù)見(jiàn)潤(rùn)滑脂在軸承或部件安裝或投入使
用后的性能狀況。
鐵姆肯公司對(duì)非經(jīng)本公司潤(rùn)滑的軸承/部件
的保存期限不承擔(dān)任何責(zé)任。
歐洲REACH合規(guī)性
鐵姆肯公司潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂和以及在獨(dú)立容器或遞送
系統(tǒng)中銷售的類似產(chǎn)品均遵循歐洲REACH（化學(xué)品注冊(cè)、
評(píng)估、許可和限制）指令。向歐盟脂潤(rùn)滑軸承與部件的保
存期限與儲(chǔ)存方式出口時(shí)，鐵姆肯公司只能銷售和提供在
ECHA（歐洲化學(xué)品管理局）注冊(cè)的那些潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。更
多詳細(xì)信息，請(qǐng)聯(lián)系您的鐵姆肯公司工程師。
如何使用本手冊(cè) ? 脂潤(rùn)滑軸承與部件的保存期限與儲(chǔ)存方式
TIMKEN 工程手冊(cè) 9
TIMKEN
儲(chǔ)存
鐵姆肯公司建議遵循以下制成品（軸承、部件和組件，統(tǒng)
稱“產(chǎn)品”）儲(chǔ)存原則：
除非鐵姆肯公司另作說(shuō)明，產(chǎn)品在投入使用前應(yīng)使用原包
裝儲(chǔ)存
請(qǐng)勿撕下或更改包裝上的標(biāo)簽和印記
產(chǎn)品儲(chǔ)存時(shí)請(qǐng)勿刺穿、壓碎或損壞包裝
拆開(kāi)產(chǎn)品包裝后，應(yīng)確保產(chǎn)品盡快投入使用
如果產(chǎn)品不是單獨(dú)包裝，而是散裝在零件包內(nèi)，則取出一個(gè)
產(chǎn)品后應(yīng)立即密封零件包
請(qǐng)勿使用超出產(chǎn)品保存期限（見(jiàn)鐵姆肯公司保存期限原則）
的產(chǎn)品
儲(chǔ)存區(qū)域溫度應(yīng)維持在 0o C (32o F) 到 40o C (104o F) 之間；
并盡量減小溫度波動(dòng)
相對(duì)濕度應(yīng)維持在60%以下，表面應(yīng)保持干燥
儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)避免受到（但不限于）粉塵污染、灰塵污染、有
害氣體污染等等
儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)避免過(guò)分振動(dòng)
避免任何極端條件
由于鐵姆肯公司不熟悉您特有的儲(chǔ)存條件，因此強(qiáng)烈建議
您遵循這些指導(dǎo)原則。但是，如果相關(guān)環(huán)境或政府提出了更高
的儲(chǔ)存要求，您則必須相應(yīng)地遵照?qǐng)?zhí)行。
大部分軸承部件通常在出廠前會(huì)涂上防腐蝕混合物（非潤(rùn)
滑油）。在油潤(rùn)滑的應(yīng)用中，無(wú)需去除這些部件上的防腐蝕混
合物。而在一些特殊的脂潤(rùn)滑應(yīng)用中，建議您在涂合適的潤(rùn)
滑脂之前去除軸承部件上的防腐蝕混合物。
本手冊(cè)中的大部分帶座軸承單元預(yù)裝有適合常規(guī)應(yīng)用的
通用潤(rùn)滑脂。您可能需要經(jīng)常補(bǔ)充潤(rùn)滑脂以獲得最佳性能。
不同潤(rùn)滑油脂極有可能互不兼容，選擇潤(rùn)滑油脂時(shí)應(yīng)當(dāng)
注意。您可以訂購(gòu)使用指定潤(rùn)滑劑預(yù)潤(rùn)滑的帶座軸承單元。
收到軸承或帶座軸承單元后，在準(zhǔn)備好安裝之前不要除去
產(chǎn)品包裝，以避免腐蝕或污染。
將軸承和帶座軸承單元儲(chǔ)存在合適的環(huán)境中，以使其在設(shè)
計(jì)使用期內(nèi)得到正確保護(hù)。
脂潤(rùn)滑軸承與部件的保存期限與儲(chǔ)存方式
10 TIMKEN 工程手冊(cè)
免責(zé)聲明
我們提供本手冊(cè)的目的只是為您提供分析工具和數(shù)據(jù)，幫助您選擇產(chǎn)品。
鑒于實(shí)際產(chǎn)品性能受到許多鐵姆肯公司不可控因素的影響，
所選的全部產(chǎn)品的適用性和可行性必須由您來(lái)確認(rèn)。
售出的鐵姆肯公司產(chǎn)品受到鐵姆肯公司銷售條款和條件約束，包括有限擔(dān)保和補(bǔ)償，
其中的條款可從 http://www.timken.com/en-us/purchase/Pages/TermsandConditionsofSale.aspx 獲得。
請(qǐng)咨詢您的鐵姆肯公司工程師以獲得更多詳細(xì)信息和幫助。
我們竭盡所能確保本文中所含信息的準(zhǔn)確性，但錯(cuò)誤和疏漏不可避免，
故不承擔(dān)由此引發(fā)的任何責(zé)任。
要查看完整的工程手冊(cè)，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) www.timken.com.cn。要訂購(gòu)此目錄，請(qǐng)與您的鐵姆肯公司工程師聯(lián)系
并索要《TIMKEN 工程手冊(cè)》（訂購(gòu)號(hào)10424C）。
歐洲 REACH合規(guī)性鐵姆肯公司品牌的潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂以及在獨(dú)立容器或遞送系統(tǒng)中銷售的類似產(chǎn)品均遵循歐洲
REACH（化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制）指令。向歐盟出口時(shí)，鐵姆肯公司只能銷售和提供在ECHA（歐洲化學(xué)
品管理局）注冊(cè)的那些潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。更多詳細(xì)信息，請(qǐng)聯(lián)系您的鐵姆肯公司工程師。
本手冊(cè)會(huì)定期更新。
請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.timken.com.cn以獲得最新版本的《Timken工程手冊(cè) ——冶金行業(yè)分冊(cè)》。
正確的維護(hù)和操作方法非常重要。
始終遵循安裝說(shuō)明并保證適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。
警告 違反以下警告信息可能造成嚴(yán)重傷害。
本手冊(cè)包含了針對(duì)產(chǎn)品系列的警告，這些警告還發(fā)布在
www.timken.com/en-us/products/warnings/Pages/default.aspx.
注意
切勿嘗試拆卸整體式軸承。
部件可能會(huì)受損，并影響到軸承的性能和使用壽命。
切勿混合不同組合體的部件。混合這些部件可能會(huì)縮短軸承的使用壽命。
注意事項(xiàng) 不遵守這些注意事項(xiàng)可能會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失。
如果使用錘子或鋼棒來(lái)安裝或拆卸部件，請(qǐng)使用軟鋼棒（如1010或1020級(jí)）。因?yàn)檐涗摪糨^少導(dǎo)致錘子、鋼棒或拆卸部件
產(chǎn)生高速飛濺的碎片。
切勿使用損壞的帶座軸承單元。使用損壞的帶座軸承單元可能會(huì)造成設(shè)備損壞和/或人身傷害。
TIMKEN
脂潤(rùn)滑軸承與部件的保存期限與儲(chǔ)存方式
TIMKEN 工程手冊(cè) 11
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
本部分中涵蓋了下列應(yīng)用：
煉鋼
連鑄
軋機(jī)
徑向軸承
止推軸承
輔助設(shè)備
12 TIMKEN 工程手冊(cè)
煉鋼
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
調(diào)心滾子軸承
EM/PIN 型
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、一個(gè)雙外圈、兩列
調(diào)心滾子及滾子引導(dǎo)黃銅保持架,或者鋼制
銷式保持架。
應(yīng)用：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 (BOF) 或氬氧脫碳
(AOD) 爐樞軸（耳軸）。
備注：EM型軸承設(shè)計(jì)用于在主要產(chǎn)生軸
彎曲的應(yīng)用中承受高徑向載荷。
直線階梯軸承
圓柱滾子型
組成：一塊頂板、一塊底板、圓柱滾子及彈簧對(duì)中保持
架和一個(gè)底座。
應(yīng)用：BOF或AOD轉(zhuǎn)爐浮動(dòng)側(cè)樞軸軸承組合中的滑動(dòng)軸
承。
備注：成對(duì)使用以提供±65mm (2.5 in.) 的軸向浮動(dòng)。
剖分型
組成：一個(gè)剖分式雙
內(nèi)圈及鎖緊環(huán)、一個(gè)剖分
式雙外圈、兩列調(diào)心滾子
及銷式保持架。
應(yīng)用：BOF或AOD 轉(zhuǎn)
爐樞軸（耳軸）。
備注：經(jīng)常用于取代
樞軸（耳軸）驅(qū)動(dòng)側(cè)傳統(tǒng)上
所用的調(diào)心滾子軸承。
煉鋼
轉(zhuǎn)爐的主要支撐位軸承應(yīng)用充滿挑戰(zhàn)。它們承受很高的載荷和偏心，而轉(zhuǎn)速非常低。此外，還會(huì)發(fā)生周期性旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
鐵姆肯公司的解決方案使用安裝在定制軸承座中的一體式或剖分式高性能調(diào)心滾子軸承。浮動(dòng)位置軸承座集成了直線階梯軸承
以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐組件的軸向熱膨脹。
圖1. EM型
圖2. 剖分型
圖3. 圓柱滾子型
TIMKEN 工程手冊(cè) 13
連鑄
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
ADAPT?
組成：一個(gè)單圓柱形內(nèi)圈、一個(gè)帶滾道修
型的單外圈、滿滾子設(shè)計(jì)及滾子/保持架組件。
應(yīng)用：連鑄機(jī)連鑄輥；浮動(dòng)位置。
備注：ADAPT滿裝滾子軸承是專為連鑄機(jī)
開(kāi)發(fā)的一種新設(shè)計(jì)，結(jié)合傳統(tǒng)的圓柱滾子軸承
和調(diào)心滾子軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有這兩類軸承
的關(guān)鍵特性（同時(shí)具有全偏心和高軸向位移能
力）。這種軸承還具有高靜態(tài)徑向承載能力以
適應(yīng)某些可靠性需求。
滾針軸承
NA 型
組成：一個(gè)單內(nèi)圈、一個(gè)單外圈、一列
或兩列滾針和保持架組件。
應(yīng)用：彎曲段支撐輥。
備注：徑向橫截面小，徑向額定動(dòng)態(tài)和
靜態(tài)載荷高。可選用特殊游隙和更高溫度穩(wěn)
定性以適應(yīng)連鑄機(jī)工作條件。
圓柱滾子軸承
NNCF 型
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、一個(gè)雙外圈、
兩列滿裝圓柱滾子。
應(yīng)用：連鑄機(jī)彎曲段支撐輥。
備注：可選用特殊游隙和更高溫度
穩(wěn)定性以適應(yīng)連鑄機(jī)工作條件。這種類
型軸承內(nèi)圈和外圈上集成擋邊，可以承
受單向的較輕軸向載荷并允許輕微的軸
向浮動(dòng)。
調(diào)心滾子軸承
EJ 型
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、一個(gè)雙外圈、兩列調(diào)
心滾子及沖壓鋼保持架。
應(yīng)用：連鑄機(jī)連鑄輥；固定和浮動(dòng)位置。
備注：EJ型調(diào)心滾子軸承配備硬化沖壓
鋼窗式保持架，保持架端面有凹槽，以改善
潤(rùn)滑。這種軸承設(shè)計(jì)用于承受工作過(guò)程中的
偏心，并具有很高的徑向承載能力，以獲得
最高的可靠性。
連鑄
連鑄是軸承應(yīng)用最具挑戰(zhàn)性的工況之一。用于連鑄輥的軸承，須承受高載荷和低轉(zhuǎn)速，且經(jīng)常還須承受高溫環(huán)境。在彎曲段
以下，鐵姆肯公司的理想解決方案是在固定側(cè)使用我們的高性能調(diào)心滾子軸承，在浮動(dòng)側(cè)使用我們最新的創(chuàng)新設(shè)計(jì)， Timken?
ADAPT?軸承。
ADAPT ?軸承內(nèi)外圈可分離。搬運(yùn)或安裝完整組裝好
的軸承時(shí)必須小心，以防止內(nèi)圈意外地從組件中滑脫。
使用此軸承完整替換另一軸承時(shí)，務(wù)必檢查該安裝的設(shè)
計(jì)，以確保該軸承安裝后，能確保軸承外圈不會(huì)滑落。
正確的維護(hù)和操作實(shí)踐非常重要。
始終遵循安裝說(shuō)明并保證適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。
警告
不遵守以下警告信息可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重人身傷
害的危險(xiǎn)。
圖4. NA型
圖5. NNCF型
圖6. EJ型
圖7. ADAPT?
14 TIMKEN 工程手冊(cè)
徑向軸承
圓錐滾子軸承
TQOW
組成：兩個(gè)雙內(nèi)圈及圓錐
滾子、一個(gè)內(nèi)圈隔圈、兩個(gè)單
外圈、兩個(gè)外圈隔圈、一個(gè)雙
外圈。
應(yīng)用：工作輥、中間輥和
支撐輥。用于支撐輥時(shí)，通
常軋機(jī)速度不超過(guò)800m/min
(2600ft/min)。
備注：TQOW是一種預(yù)設(shè)
游隙的四列滾子軸承，內(nèi)圈隔圈經(jīng)硬化處理以減少其端面磨
損。長(zhǎng)時(shí)間使用后，可通過(guò)重新研磨隔圈來(lái)重設(shè) TQOW 軸承
的游隙。
這種軸承內(nèi)外圈均以松配合分別安裝于軋輥頸上和軸承座
中。內(nèi)圈端面油槽可提供內(nèi)圈和倒角環(huán)端面的潤(rùn)滑，以減少磨
損。內(nèi)圈螺旋油槽還可對(duì)軋輥頸提供額外潤(rùn)滑。
2TDIW
組成：兩個(gè)雙內(nèi)圈及圓錐滾
子、四個(gè)單外圈以及兩個(gè)或三個(gè)
外圈隔圈。
應(yīng)用：工作輥、中間輥和支
撐輥。用于支撐輥時(shí)，通常軋
機(jī)速度不超過(guò)800m/min(2600ft/
min)。
備注：相同尺寸的2TDIW
型與 TQOW型軸承可以互換使
用，并具有相同的額定載荷。在承受軸向和徑向綜合載荷
時(shí)，2TDIW軸承中間的兩個(gè)單外圈的載荷分布優(yōu)于TQOW型
所用的雙外圈。
密封輥頸軸承
組成：結(jié)構(gòu)與2TDIW相
同，并配有兩個(gè)主密封圈、
一個(gè)內(nèi)徑密封圈和O形環(huán)以
在軸承座內(nèi)孔與軸承外圈接
觸面實(shí)現(xiàn)靜態(tài)密封。
應(yīng)用：主要用于工作輥
和中間輥，以及某些支撐
輥。
備注：密封輥頸軸承采
用預(yù)設(shè)游隙的整體式組件供
應(yīng)，預(yù)裝或不預(yù)裝油脂。
TQITS
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈和兩
個(gè)單內(nèi)圈（所有內(nèi)圈都有匹配
的錐孔）、四個(gè)單外圈、三個(gè)
外圈隔圈。
應(yīng)用：支撐輥，通常用
于帶鋼速度超過(guò)800 m/min.
(2600 ft./min.) 的高速軋機(jī)。
備注：TQITS型軸承利
用軋輥頸和軸承內(nèi)孔的1:12
錐度，緊配合安裝于軋輥頸
上，并精確地控制過(guò)盈量。這種軸承通常用于高速軋機(jī)以盡量
減少輥頸磨損。
軋機(jī)
軋機(jī)從低速到高速運(yùn)行過(guò)程中通常會(huì)有極高的徑向載荷和大小不斷變化的軸向載荷。為了適應(yīng)這些工作條件，輥頸軸承必
須具有優(yōu)良的接觸面設(shè)計(jì)，高強(qiáng)度性能材料，和優(yōu)化的內(nèi)部幾何設(shè)計(jì)以及優(yōu)異的保持架特性?？捎妙愋桶p列、四列或六列
圓錐滾子軸承和多列圓柱滾子軸承。
軋機(jī)
圖8. TQOW
圖9. 2TDIW
圖10. 密封輥頸軸承
圖11. TQITS
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
TIMKEN 工程手冊(cè) 15
RX
組成：兩個(gè)圓柱
形內(nèi)圈、兩個(gè)帶擋邊
的外圈以及用于分開(kāi)
滾子的獨(dú)立側(cè)邊擋
環(huán)。通常采用銷式保
持架。
應(yīng)用：平材軋機(jī)
的支撐輥徑向位置。
長(zhǎng)材軋機(jī)的輥頸。
備注：用于支撐
輥時(shí)，這種軸承緊配合安裝在輥頸上，而松配合安裝于軸承
座中。通常提供半精磨 (CF)內(nèi)圈滾道，安裝到輥頸后由客戶
進(jìn)行最終精磨。獨(dú)立側(cè)邊擋環(huán)便于完全拆卸以進(jìn)行檢查。RX
型設(shè)計(jì)常見(jiàn)于內(nèi)徑大于 400mm (15.75in.) 的軸承。在長(zhǎng)材軋機(jī)
應(yīng)用中通常以預(yù)設(shè)游隙組件形式供應(yīng)，緊配合安裝在輥頸上。
RY和RYL
組成：通常包括一個(gè)單
件式內(nèi)圈以及兩個(gè)帶三處
法蘭（實(shí)體擋邊）的外圈。全
機(jī)加工黃銅(RY)或鋼(RYL) 保
持架。
應(yīng)用：長(zhǎng)材軋機(jī)的輥頸
徑向位置。
備注：最新的RYL設(shè)計(jì)
專門用于長(zhǎng)材軋機(jī)，配備機(jī)
加工鋼保持架和改良設(shè)計(jì)，
以盡可能延長(zhǎng)軸承使用壽命，優(yōu)化軸承安裝操作。對(duì)于特定應(yīng)
用，也可提供內(nèi)圈帶螺旋油槽，內(nèi)圈加寬或錐孔等設(shè)計(jì)形式。
軋機(jī)
TQOWE和TQITSE
組成：分別與TQOW
和TQITS的結(jié)構(gòu)相同，在
軸承內(nèi)圈的一側(cè)或兩側(cè)
有加寬部分。
應(yīng)用：工作輥、中
間輥和支撐輥。
備注：TQOWE和
TQITSE 型軸承內(nèi)圈加
寬，以配裝軸承座內(nèi)密
封圈。這種軸承設(shè)計(jì)可
獲得最佳軸承座密封圈
工作表面。密封圈集成
可使軸承的位置更靠近
輥面，提高輥頸剛性。
圖12. TQOWE
圖13. TQITSE
圓柱滾子軸承
圖14. RX
圖15. RY和RYL
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
16 TIMKEN 工程手冊(cè)
TDIK
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈及圓錐滾子、兩個(gè)
單外圈、隔圈，也可不帶隔圈。
應(yīng)用：平材軋機(jī)的支撐輥和工作輥軸
向位置。
備注：這些軸承采用大錐角設(shè)計(jì)，以
承受兩個(gè)方向的推力。外圈和內(nèi)圈都采用
松配合安裝。內(nèi)圈通過(guò)鍵連接到軸上，以
防止內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)和磨損。
帶有集成彈簧外圈的TDIK
鐵姆肯公司開(kāi)發(fā)出外圈集成彈簧而無(wú)
隔圈的版本，確保不受載的那一列外圈
始終壓緊滾子，防止?jié)L子傾斜打滑產(chǎn)生
損傷。
應(yīng)用：工作輥、帶有軸向竄輥的中間
輥以及配備圓柱滾子軸承的支撐輥。
帶有集成彈簧外圈的密封TDIK
鐵姆肯公司開(kāi)發(fā)出了帶有彈簧系統(tǒng)
的密封版TDIK軸承。
應(yīng)用：工作輥、帶有軸向竄輥的中
間輥以及配備圓柱滾子軸承的支撐輥。
止推軸承
安裝圓柱滾子軸承、油膜軸承或存在竄輥或交叉軋制的系統(tǒng)的應(yīng)用，通常需要額外的止推軸承。
軋機(jī)
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
TTDWK和TTDFLK
組成：一個(gè)雙中間座圈及圓錐滾子、兩個(gè)外部座圈。
應(yīng)用：存在竄輥的重載平材軋機(jī)以及長(zhǎng)材軋機(jī)。
備注：承受雙向軸向載荷，有兩種設(shè)計(jì)：錐形滾道中
間座圈或平直滾道中間座圈。松配合安裝于輥頸上和軸承
座中。
圖19. TTDWK 圖20. TTDFLK
TTDWK采用錐形滾道中間座圈設(shè)計(jì)，軸承總寬度較
小。TTDFLK組合可以配備或不配外隔圈。但是，我們通常
優(yōu)先使用無(wú)外隔圈的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)安裝于軸承座擋肩中的彈
簧來(lái)確保兩列滾子都保持在正確的位置（請(qǐng)參閱第55頁(yè)）。
止推圓錐滾子軸承
圖16. TDIK
圖17. 帶有集成彈簧
外圈的TDIK
圖18. 帶有集成彈簧
外圈的密封TDIK
TIMKEN 工程手冊(cè) 17
軋機(jī)
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
TTHDFLSX和TTHDFLSV
組成：與TTHD結(jié)構(gòu)相同，頂圈通常采用凸面設(shè)計(jì)
(TTHDFLSX) 。如果需要，也可提供凹面 (TTHDFLSV)頂圈。
應(yīng)用：壓下裝置止推軸承。
備注：采用滿裝設(shè)計(jì)以獲得最大承載能力。每個(gè)圈上都有
吊裝孔，以便于操作。
兩種設(shè)計(jì)都提供錐形滾道座圈（TTHDSX 和 TTHDSV）。
止推調(diào)心滾子軸承
TSR
組成：一個(gè)單內(nèi)圈及調(diào)心滾子和保持架組
件、一個(gè)單外圈。
應(yīng)用：變速箱和輔助設(shè)備的軸向位置。
備注：TSR型止推調(diào)心滾子軸承可承受高
軸向載荷并適應(yīng)偏心。
2TSR組件
組成：兩個(gè)單內(nèi)圈
及調(diào)心滾子和保持架組
件安裝在套筒上，然
后與兩個(gè)外圈裝配在
一起。
應(yīng)用：變速箱和輔
助設(shè)備的軸向位置。
備注：為了使不受
軸向卸荷那一列承受必
要的載荷，整個(gè)組件
采用收縮的彈簧進(jìn)行
預(yù)載。
TTHD
組成：兩個(gè)錐形座圈、保持架，也可不配保持架。
應(yīng)用：穿孔機(jī)、森吉米爾軋機(jī)和輔助設(shè)備的軸向位置。
備注：在外形尺寸相同的情況下，這種設(shè)計(jì)的承載能力可
比止推圓柱滾子軸承和止推調(diào)心滾子軸承高出達(dá)40%。僅用于
承受單向軸向載荷。配有保持架時(shí)適用于低到中速應(yīng)用。無(wú)保
持架設(shè)計(jì)適用于高載荷和低速應(yīng)用。
圖22. TTHDFLSX
圖23. TTHDFLSV
圖21. TTHD
圖24. TSR
圖25. TSR組件
18 TIMKEN 工程手冊(cè)
圓錐滾子軸承
TS
組成：一個(gè)單內(nèi)圈及圓錐滾子組件，一
個(gè)單外圈。
應(yīng)用：鋸床、引導(dǎo)輥、切邊機(jī)和小型傳
動(dòng)設(shè)備。
備注：TS是最常見(jiàn)的圓錐滾子軸承，可為
設(shè)計(jì)人員提供大量安裝設(shè)計(jì)選擇。TS軸承總是
成對(duì)使用，像 TDI那樣面對(duì)面安裝或者像 TDO
那樣背對(duì)背安裝。
TDI和TDIT
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、兩個(gè)單外
圈、一個(gè)外圈隔圈，也可不配隔
圈。
直孔 TDI類型（圖中所示）。
錐孔 TDIT類型。
應(yīng)用：立輥、棒材軋機(jī)。建議
在軋機(jī)速度超過(guò)600m/min. (2000
ft./min.) 時(shí)采用緊配合安裝。
備注：TDI/TDIT軸承交付時(shí)已
經(jīng)預(yù)設(shè)游隙。TDI類型設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)圈與外圈通常都采用松配合
安裝。軸旋轉(zhuǎn)應(yīng)用中可用于固定側(cè)。對(duì)于軸承座旋轉(zhuǎn)應(yīng)用，
軸承可在靜止軸上浮動(dòng)。
TDO
組成：兩個(gè)單內(nèi)圈、一個(gè)雙
外圈和一個(gè)內(nèi)圈隔圈。
應(yīng)用：軋機(jī)傳動(dòng)齒輪箱、分
動(dòng)齒輪箱、卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)、切
邊機(jī)和碎邊剪切機(jī)。
備注：TDO是一種預(yù)設(shè)游
隙組件，用于旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)用中的固
定和浮動(dòng)位置。雙外圈上通常有
潤(rùn)滑油孔和環(huán)形槽，用于進(jìn)行潤(rùn)
滑，且通常帶有一個(gè)沉頭孔。這
樣便于通過(guò)鎖定銷防止松配合安
裝的外圈在浮動(dòng)位置發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
這稱為CD外圈。
TNA和TNAT
組成：與TDO版本相似。內(nèi)
圈小端面延長(zhǎng)，靠在一起，因此
無(wú)需再使用隔圈。
直孔TNA類型（圖中所示）。
錐孔內(nèi)圈的TNA類型。
應(yīng)用：軋機(jī)傳動(dòng)齒輪箱、分
動(dòng)齒輪箱、卷取機(jī)和開(kāi)卷機(jī)。
備注：預(yù)設(shè)游隙組件。這些
軸承為需要簡(jiǎn)化安裝過(guò)程的很多
固定或浮動(dòng)側(cè)軸承應(yīng)用提供了一
種解決方案。
輔助設(shè)備
鐵姆肯公司提供尺寸齊全的軸承用于各種輔助設(shè)備應(yīng)用，例如齒輪傳動(dòng)、輸送輥、卷取機(jī)、末端卷取機(jī)、軋平機(jī)、分動(dòng)齒
輪箱、裝卸設(shè)備以及更多其他應(yīng)用。
輔助設(shè)備
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
圖26. TS
圖27. TDI和TDIT
圖28. TDO
圖29. TNA和TNAT
TIMKEN 工程手冊(cè) 19
輔助設(shè)備
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
調(diào)心滾子軸承
EM型
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、一個(gè)雙外圈、兩列
調(diào)心滾子及滾子引導(dǎo)黃銅保持架。
應(yīng)用：軋機(jī)傳動(dòng)、分動(dòng)齒輪箱、卷取
機(jī)和開(kāi)卷機(jī)。
備注：EM型軸承可同時(shí)承受高徑向載
荷和高的軸偏心。
EJ型
組成：一個(gè)雙內(nèi)圈、一個(gè)雙外圈、兩
列調(diào)心滾子及沖壓鋼保持架。
應(yīng)用：齒輪傳動(dòng)、輸送輥和輔助設(shè)
備。
備注：EJ型調(diào)心滾子軸承配備硬化
沖壓鋼窗式保持架，帶有可改善潤(rùn)滑的
端面凹槽。它具有高額定載荷以延長(zhǎng)使
用壽命。
TNASWH
組成：與TNA軸承相同，并配
有一個(gè)厚壁雙外圈和兩個(gè)防塵蓋。
應(yīng)用：軋平機(jī)、機(jī)座滾輪、
輸送車車輪、各種軌道車和起重
機(jī)滑輪。
備注：帶弧型外圈的預(yù)設(shè)游隙
組件。內(nèi)圈松配合安裝在靜止不轉(zhuǎn)
的軸上。組件也可充當(dāng)車輪。
圖30. TNASWH 圖31. EM型
圖32. EJ型
切勿用壓縮空氣吹掃軸承，
否則部件可能被強(qiáng)力彈出。
警告
不遵守以下警告信息可能會(huì)導(dǎo)致
嚴(yán)重的人身傷害或死亡。
20 TIMKEN 工程手冊(cè)
雙列圓柱滾
子軸承
組成：一個(gè)單內(nèi)圈、一個(gè)單外
圈、兩列圓柱滾子以及一個(gè)整體式
滾道引導(dǎo)指式黃銅保持架。
應(yīng)用：齒輪傳動(dòng)、飛剪。
備注：標(biāo)準(zhǔn)保持架設(shè)計(jì)包括指
式兜孔黃銅保持架。
圓柱滾子軸承
單列EMA型
組成：一個(gè)單內(nèi)圈、一個(gè)單外圈、一列
圓柱滾子以及一個(gè)整體式滾道引導(dǎo)窗式黃銅
保持架。
應(yīng)用：齒輪傳動(dòng)、電機(jī)。
備注：可采用多種配
球軸承
深溝球軸承
組成：內(nèi)外圈以及容納一組滾珠的保持架。
應(yīng)用：齒輪傳動(dòng)、電機(jī)、飛輪和輔助設(shè)備。
備注：標(biāo)準(zhǔn)深溝球軸承可承受徑向和低軸向
載荷，適用于中速到高速應(yīng)用。可采用多種配
置。
輔助設(shè)備
冶金行業(yè)中常見(jiàn)的軸承類型
角接觸球軸承
組成：內(nèi)外圈以及容納一組滾珠的保持架。
應(yīng)用：軋機(jī)的工作輥止推位置。輔助設(shè)備。
備注：設(shè)計(jì)用于承受徑向和軸向載荷組合。
單列軸承具有單向軸向承載能力。通常成對(duì)使用
以承受兩個(gè)方向的軸向載荷。
圖33. 單列EMA型
圖34. 雙列圓柱滾子軸承
圖35. 深溝球軸承
圖36. 角接觸球軸承
置：NU、N、NJ、
NF 等。
TIMKEN 工程手冊(cè) 21
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
本部分涵蓋了下列流程：
煉鋼
連鑄
軋鋼
平材軋制
長(zhǎng)材軋制
軸承解決方案：徑向位置
工作輥和中間輥：平材軋機(jī)。
工作輥：長(zhǎng)材軋機(jī)
支撐輥
軸承解決方案：軸向位置
輔助設(shè)備
軋機(jī)主傳動(dòng)和分動(dòng)齒輪架
開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)
剪切機(jī)和剪切機(jī)傳動(dòng)
輸送輥
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
22 TIMKEN 工程手冊(cè)
煉鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
煉鋼
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐
在BOF（圖 37）以及機(jī)械特性相似的底吹氧氣流程 (BBOP)
和氬氧脫碳 (AOD) 爐中熔化鋼材以進(jìn)行最終的合金調(diào)整和凈
化。這三種熔爐均為轉(zhuǎn)爐。每種類型都有各自的配置，但是
通常都包含以下設(shè)備：
爐體。爐體通常由桶狀爐身以及碟形底部和錐形頂部組
成。內(nèi)部包括耐火材料內(nèi)襯以及用于隔離錐形頂部的伸縮
式頂罩
耳軸環(huán)。耳軸環(huán)環(huán)繞并支撐爐體。借助耳軸環(huán)，爐體可繞著
兩個(gè)相隔大約180度的軸柄前后傾轉(zhuǎn)
圖37. 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐
爐體
主支撐軸承和
軸承座組件
傳動(dòng)組件
耳軸環(huán)
冶金半成品和成品的基本生產(chǎn)流程包括以下階段：采礦、
熔煉、合金化、鑄造、軋制和精加工。根據(jù)金屬種類和生產(chǎn)工
藝，從礦石提取金屬的熔煉階段采用的流程可能會(huì)有顯著不
同。在熔煉階段之后，金屬生產(chǎn)流程大體相同。
本部分概要介紹熔煉階段之后的冶金生產(chǎn)流程中所用的
關(guān)鍵軸承應(yīng)用。在此著重介紹鋼材生產(chǎn)期間所用的氧氣頂吹
轉(zhuǎn)爐(BOF)和連鑄機(jī)以及可用于冶金平材和長(zhǎng)材生產(chǎn)的熱軋機(jī)
和冷軋機(jī)的軸承應(yīng)用。
TIMKEN 工程手冊(cè) 23
主支撐軸承和軸承座組件。這些軸承安裝在轉(zhuǎn)爐托圈的軸柄
上，可支撐裝載的熔爐及其傳動(dòng)設(shè)備的全部重量
傳動(dòng)組件。傳動(dòng)組件可驅(qū)動(dòng)爐體從垂直位置向前后各旋轉(zhuǎn)大
約135度。最新設(shè)計(jì)的爐體，由耳軸支撐其轉(zhuǎn)動(dòng)，并由轉(zhuǎn)矩
臂將其像錨一樣連接固定在基座上
煉鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
在BOF應(yīng)用中，有兩個(gè)關(guān)鍵位置使用滾動(dòng)軸承。第一處最
有挑戰(zhàn)性，是爐體及其耳軸環(huán)的兩個(gè)主要支撐位置（圖38）。第
二處位于傳動(dòng)裝置內(nèi)。
主要支撐位置的軸承應(yīng)用，使得爐體可以向前傾斜以加入
原料以及倒出精煉鋼。精煉鋼倒出（澆鑄）后，爐體向后傾斜以
去除熔渣。熔煉結(jié)束，爐體回到垂直位置。爐體、耳軸環(huán)和熔
體總重量最高可超過(guò)1000公噸。在最新設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)設(shè)備直接
連接到耳軸支撐軸而不是基座，這樣總重量可達(dá)到1500公噸。
第二個(gè)關(guān)鍵的軸承應(yīng)用是用于驅(qū)動(dòng)BOF旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)設(shè)備。
該傳動(dòng)系統(tǒng)通常包含若干個(gè)較小的獨(dú)立減速器和電機(jī)，安裝在
裝有主齒輪的同一齒輪箱中。每個(gè)小驅(qū)動(dòng)單元都有各自的小齒
輪與主齒輪嚙合進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這種應(yīng)用的軸承選用遵循傳統(tǒng)的動(dòng)
力傳動(dòng)應(yīng)用指導(dǎo)原則。
主要支撐位置
主要支撐耳軸位置的首選軸承類型是調(diào)心滾子軸承，因
為這類軸承徑向承載能力高，能夠作為固定位軸承使用并具
有高偏心補(bǔ)償能力。由于轉(zhuǎn)速極低，軸承選用的主要考慮因
素是靜態(tài)承載能力。軸承靜態(tài)承載能力與實(shí)際載荷之比應(yīng)為
3:1或更高。典型尺寸范圍為600mm (23.62in.) 孔徑至900mm
(35.43 in.) 孔徑，最高可達(dá)1250mm (49.21in.)。
確定該軸承應(yīng)用需求時(shí)，我們還必須考慮某些獨(dú)特的應(yīng)
用條件。這些條件可包括：
超過(guò)±1.5度的結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)
極低轉(zhuǎn)速，極高載荷和高溫。這對(duì)于潤(rùn)滑至關(guān)重要
最大擺幅為270度的擺動(dòng)
由于溫度在長(zhǎng)達(dá)12m (40 ft.) 的軸承間距上發(fā)生改變而導(dǎo)
致耳軸環(huán)明顯的軸向膨脹
熔煉過(guò)程中鋼水的攪動(dòng)和氧氣吹入鋼水引起的明顯振
動(dòng)。振動(dòng)在AOD熔爐中尤其強(qiáng)烈
嚴(yán)重污染的工作環(huán)境以及由此產(chǎn)生的苛刻密封要求
檢查和后期更換軸承的實(shí)際操作性
對(duì)于這些應(yīng)用和工作條件，鐵姆肯公司建議使用為具
體的安裝量身定制的整套軸承和軸承座系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通
常應(yīng)包括兩個(gè)軸承座組件—— 一個(gè)用于浮動(dòng)位置，一個(gè)
用于固定位置。
圖 38. 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的軸承支撐
24 TIMKEN 工程手冊(cè)
BOF耳軸浮動(dòng)位置
浮動(dòng)位置軸承組件（圖39）通常安裝在爐體的非傳動(dòng)側(cè)，且
必須能夠適應(yīng)若干厘米（英寸）的軸向浮動(dòng)。典型軸承解決方案
將支撐軸承安裝在由一對(duì)傾斜線性軸承（通常稱為階梯軸承）
支撐的襯套中（圖40）。
階梯軸承通?？商峁┡c其中心位置相距±60至100
mm（2.5至4.0in.）的浮動(dòng)能力。每個(gè)階梯軸承的靜態(tài)承載能力
與主支撐軸承大致相同。
圖40. 階梯軸承布局
這種設(shè)計(jì)不需要浮動(dòng)軸承在其軸承座中發(fā)生軸向移動(dòng)。這
樣可消除由于高徑向載荷使得軸承移動(dòng)時(shí)在內(nèi)孔或外徑表面產(chǎn)
生擦傷或磨損的風(fēng)險(xiǎn)。階梯軸承彼此相向傾斜形成一個(gè)淺 V 形
結(jié)構(gòu)，以從交叉的方向固定和安置襯套。
主支撐軸承通常松配合裝配在耳軸上和襯套中，以便于安
裝和拆卸。浮動(dòng)襯套組件和階梯軸承安裝在全封閉鋼質(zhì)軸承座
中，該軸承座還包含主密封圈。
BOF 浮動(dòng)側(cè)軸承組件：
圖39. BOF浮動(dòng)側(cè)軸承組件
煉鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
軸承強(qiáng)制潤(rùn)滑 支撐徑向軸承的襯套
整個(gè)組件作為一個(gè)整體安裝；所有軸承
區(qū)域都已完全密封
軸承襯套在階梯軸承上浮動(dòng)以適應(yīng)熱 球形座 平面座
膨脹
TIMKEN 工程手冊(cè) 25
BOF耳軸固定側(cè)軸承組件
固定側(cè)組件更簡(jiǎn)單，尺寸更小，因?yàn)樗恍枰蓛?nèi)部浮動(dòng)
的襯套或階梯軸承。固定側(cè)通常設(shè)置在轉(zhuǎn)爐的傳動(dòng)側(cè)。固定側(cè)
軸承組件的一個(gè)重要設(shè)計(jì)特性可以用剖分式軸承（圖42）替換原
來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)軸承（圖41）。事實(shí)證明這很有必要，因?yàn)楦鼡Q標(biāo)準(zhǔn)軸
承將需要拆卸整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)。這是一項(xiàng)艱巨且極耗時(shí)的任務(wù)。
標(biāo)準(zhǔn)軸承的初始安裝可采用兩種方式。使用緊配合方式將
直孔軸承直接安裝到軸上；或使用錐形緊定套安裝錐孔軸承。
使用緊定套可最終控制軸承在軸上的位置，并適度調(diào)整
軸承游隙。使用緊定套時(shí)還可借助液壓裝置分開(kāi)軸承和緊定
套，以便于拆卸軸承。
圖41. 標(biāo)準(zhǔn)軸承
圖42. 剖分式軸承
BOF固定側(cè)軸承組件：
煉鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
帶有緊定套的錐孔軸承
26 TIMKEN 工程手冊(cè)
使用剖分式軸承替換標(biāo)準(zhǔn)軸承更便于拆卸。首先拆下軸承
座蓋，稍微升起耳軸，然后將標(biāo)準(zhǔn)軸承切開(kāi)或割裂成兩半以將
其拆下。如果使用錐形緊定套，采用相同的方式將其拆下。緊
定套中的軸向槽有助于將其拆卸而不損壞耳軸。在軸上裝配新
的剖分式軸承，然后將其裝回軸承座內(nèi)。
緊配合安裝的緊定套有助于降低操作期間爐體潛在的劇烈
振動(dòng)對(duì)軸承部件造成沖擊損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
BOF軸承座中所用的調(diào)心滾子軸承的標(biāo)準(zhǔn)偏心補(bǔ)償能力
為1.5度。如果需要更高的偏心補(bǔ)償能力，軸承可配備較寬的
外圈以將偏心補(bǔ)償能力提高到 3 度。鐵姆肯公司利用型號(hào)中
的W57代碼來(lái)表示具有此特性的軸承。
鐵姆肯公司提供的組件通常包含耳軸上軸承兩側(cè)的軸套。
背襯軸套用來(lái)夾緊整個(gè)軸承組件于軸上，并可作為密封圈工作
面。安裝剖分軸承時(shí)，將這些軸套變窄以?shī)A緊更寬的內(nèi)圈。
由于BOF軸承組件必須在多塵污染且通常高溫的鋼廠中工
作，因此有效密封至關(guān)重要。容易受到磨蝕性轉(zhuǎn)爐塵粒污染的
軸承可能會(huì)出現(xiàn)提前磨損。為了預(yù)防這種問(wèn)題，必須采用堅(jiān)固
的密封以承受轉(zhuǎn)爐耳軸環(huán)的熱膨脹和偏移造成的軸向移動(dòng)。
轉(zhuǎn)爐耳軸軸承選擇的其它考慮因素
熔爐必須承受裝料、熔煉和凈化過(guò)程中發(fā)生的明顯甚至劇
烈的振動(dòng)。在軸承和軸承座的設(shè)計(jì)和選擇中請(qǐng)考慮到這些因
素。為了獲得最佳的軸承性能，我們傾向于在軸上和軸承座中
選擇較輕的緊配合。但是，考慮安裝拆卸的便利性也很重要。
盡量減小軸承徑向游隙可降低滾子和滾道產(chǎn)生接觸壓痕(
假性布式壓痕)的風(fēng)險(xiǎn)。盡量減小工作游隙并采用較輕的緊配
合也可改善軸承內(nèi)外圈的定位并最大化軸承承載區(qū)。這些軸
承傳統(tǒng)上經(jīng)全淬透處理，但鐵姆肯公司還可為需要特別考慮
沖擊載荷的應(yīng)用提供表面滲碳部件。
在這種應(yīng)用中，潤(rùn)滑油脂主要用于幫助預(yù)防腐蝕以及防
止污染。為此，我們建議在軸承和軸承座空腔中100% 填滿
潤(rùn)滑脂。這些熔爐的轉(zhuǎn)速極低，滾子和滾道無(wú)法形成正常的潤(rùn)
滑油膜?；驼扯葮O高的高稠度極壓 (EP) 潤(rùn)滑脂能夠改善潤(rùn)滑
條件。建議使用合成基油復(fù)合鋰基脂。
鐵姆肯公司還可根據(jù)您的特定應(yīng)用需求來(lái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)剖分式
和特殊軸承。詳情請(qǐng)咨詢鐵姆肯公司的工程師。
煉鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
TIMKEN 工程手冊(cè) 27
圖 43. 典型板坯連鑄機(jī)布局
連鑄
生產(chǎn)板坯（圖43）、大方坯和小方坯的連鑄機(jī)代表著自貝
氏轉(zhuǎn)爐之后鋼材生產(chǎn)領(lǐng)域最顯著的進(jìn)步。與傳統(tǒng)的獨(dú)立澆鑄
鋼錠方法相比，連鑄機(jī)在產(chǎn)量、成材率與連續(xù)性方面都有顯
著改進(jìn)。此外，鑄造更薄板坯的能力（與合金有關(guān)）還可明顯
降低后續(xù)的熱軋要求。
通常，傳統(tǒng)板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)的板坯厚度為 180 mm (7 in.)
至 300mm(12in.)，生產(chǎn)速度為0.8至2.0 m/min. (2.6至6.5 ft./
min.)。中等板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)的板坯厚度為100mm至180mm（4
至 7 in.），生產(chǎn)速度為1.0至3.0m/min.（3.3至10ft./min.）。薄板
坯連鑄機(jī)生產(chǎn)的板坯厚度低于100mm，生產(chǎn)速度為3.0直至
6.0m/min.（10至20 ft./min.）。
連鑄
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
28 TIMKEN 工程手冊(cè)
連鑄
連鑄機(jī)設(shè)計(jì)
圖44顯示連鑄機(jī)的主要部件。幾乎所有連鑄機(jī)都采用這種總體配置，少量不同之處取決于原始設(shè)備制造商的技術(shù)、鑄造的
鋼材等級(jí)和最終用戶偏好。
下面的說(shuō)明適用于板坯連鑄，大方坯和小方坯連鑄機(jī)也需要考慮相似的因素。
操作順序
首先，鋼水從煉鋼爐倒入澆鑄鋼包中。
然后，鋼包通過(guò)引導(dǎo)嘴將鋼水倒入漏斗。
另一個(gè)引導(dǎo)嘴將鋼水引入水冷結(jié)晶模。結(jié)晶模內(nèi)襯層通常
由銅合金制成，不斷震蕩以防止鋼水粘結(jié)在結(jié)晶模上。鋼水表
層開(kāi)始固化，產(chǎn)生所需的形狀（板坯、大方坯或小方坯），然后
脫模，附著在引錠桿上。引錠桿在連鑄機(jī)出口處與鋼材分開(kāi)。
板坯離開(kāi)結(jié)晶模后，將經(jīng)由彎曲段頂部（足輥），進(jìn)入弧
形（扇形）段和矯直段，最終到達(dá)水平段。
配備直形結(jié)晶模的連鑄機(jī)包含彎曲段，在此形成與扇形段
弧度一致的板坯。配備弧形結(jié)晶模的連鑄機(jī)不需要彎曲段。
在結(jié)晶模下方，連鑄機(jī)分為8到12個(gè)獨(dú)立單元，各有5到7
對(duì)軋輥，每對(duì)軋輥各有一輥位于板坯的上方和下方。其中一對(duì)
軋輥是傳動(dòng)輥，用于控制板坯的速度。其它的都是從動(dòng)輥，用
于支撐板坯并保持其厚度和形狀。許多連鑄機(jī)的板坯厚度在從
扇形段落下時(shí)會(huì)有少許變薄。這稱為軟芯減薄，是由于冶金學(xué)
原因產(chǎn)生的，與板坯厚度控制無(wú)關(guān)。
上輥和下輥安裝在兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)架上，可進(jìn)行調(diào)整以設(shè)置
上輥與下輥的相對(duì)位置。每個(gè)獨(dú)立的軋輥單元都可以作為完整
的組件從連鑄機(jī)拆下。
從外部噴射大量水來(lái)冷卻板坯。連鑄輥也通過(guò)旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器
和內(nèi)部通道進(jìn)行水冷。對(duì)軋輥和軸承座的冷卻可控制部件溫度
并保證它們的機(jī)械性能。
板坯離開(kāi)矯直段之后，通過(guò)水平段，被橫向的氣炬切割
成所需的長(zhǎng)度。最后，板坯進(jìn)入冷卻區(qū)，進(jìn)行標(biāo)記后輸送到
熱軋機(jī)。
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
圖 44. 板坯連鑄機(jī)示意圖 水平段
足輥
彎曲段
扇形段
矯直段
TIMKEN 工程手冊(cè) 29
連鑄
連鑄機(jī)軸承位置
鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)
回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)部分，是鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)中的主要軸承應(yīng)用
位置。
鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)軸承
軸承必須能夠承受懸臂載荷產(chǎn)生的極高傾覆力矩。當(dāng)一
側(cè)支撐滿載鋼包而另一側(cè)支撐空鋼包時(shí)即會(huì)出現(xiàn)最高的傾覆
力矩。它們還必須能夠承受滿載鋼包放上支撐臂時(shí)產(chǎn)生的沖
擊載荷。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、鋼包和鋼水的總重量可超過(guò)1000公
噸，而其旋轉(zhuǎn)速度不超過(guò)1圈/分鐘。
回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)類型有兩種。第一種（圖45）使用連接兩側(cè)支
撐臂的單個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)。該轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在大直徑回轉(zhuǎn)支撐軸承上，軸
承的直徑可達(dá)數(shù)米。這是最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)。
第二種設(shè)計(jì)采用中央立柱，套筒安裝式支撐臂通過(guò)徑向
和推力軸承繞著該中央立柱旋轉(zhuǎn)。這種類型可配置為每個(gè)鋼
包支撐臂獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。
不同的原始設(shè)備制造商為立柱式鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)配置不同的
軸承類型。通常，使用圓柱滾子軸承提供徑向支撐，使用推
力軸承提供軸向支撐。推力軸承可以是圓錐滾子、調(diào)心滾子
或圓柱滾子三種類型。
結(jié)晶振蕩器
振蕩結(jié)晶模對(duì)于盡量減少鋼水粘結(jié)模具襯層非常重要。早
期的連鑄機(jī)采用凸輪或偏心裝置這些機(jī)械機(jī)制和電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)
現(xiàn)振蕩。大部分這種設(shè)計(jì)已被液壓共振振蕩器取代，因?yàn)楹笳?/p>
設(shè)計(jì)更加緊湊，控制更加靈活。液壓設(shè)計(jì)還可避免使用磨損快
且需頻繁維護(hù)的機(jī)械傳動(dòng)部件。
結(jié)晶振蕩器軸承
使用機(jī)械振蕩器的連鑄機(jī)需要專門設(shè)計(jì)的軸承來(lái)承受
振蕩載荷和振動(dòng)。圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承和圓錐滾
子軸承通?？蓾M足這種需要。它們通常配置高強(qiáng)度保持架，
并嚴(yán)格控制游隙和徑向跳動(dòng)。
足輥（頂部區(qū)）和彎曲段
這是板坯支撐軋輥位于結(jié)晶模正下方的第一段。板坯表
皮薄而易碎，因此支撐輥靠得很近，直徑較小。這些軋輥的
直徑通常為120至160mm（4.7至6.3in.），且全部是從動(dòng)輥。
連鑄輥的結(jié)構(gòu)是在設(shè)定寬度的心軸上，間隔裝上支撐軸
承和用來(lái)進(jìn)行軋制的軸套。更常見(jiàn)的軋輥結(jié)構(gòu)由獨(dú)立的輥區(qū)
構(gòu)成，每個(gè)軋輥兩端各有一個(gè)支撐軸承。這些軋輥利用噴水
裝置實(shí)現(xiàn)外部冷卻。
連鑄機(jī)軸承可耐受這種環(huán)境中的惡劣條件，包括重載
荷、高溫、低轉(zhuǎn)速以及水、水垢和蒸汽污染。與軸承座
距離只有幾毫米（不到一英寸）的板坯表面溫度達(dá)到大約
1000℃(2000°F)。
圖45. 典型鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)布局
鋼包
回轉(zhuǎn)臺(tái)
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
漏斗
結(jié)晶模和
振蕩器組件
30 TIMKEN 工程手冊(cè)
足輥區(qū)和彎曲段軸承
由于存在這些極端條件，足輥（圖46）和彎曲段軸承通常
定期更換，而不是根據(jù)檢查結(jié)果來(lái)確定。通常每四到六個(gè)月
更換一次。
由于溫度太高而無(wú)法使用橡膠密封圈，因此通常利用鋼
質(zhì)彈簧圈或活塞環(huán)實(shí)現(xiàn)密封。通常進(jìn)行連續(xù)的脂潤(rùn)滑來(lái)防止
污染物進(jìn)入軸承。
此處使用的軸承類型包括 NA49、NA59和NA69系列中的單
列和雙列滾針軸承，以及環(huán)面和自動(dòng)調(diào)心類的調(diào)心滾子軸承和
圓柱滾子軸承。我們經(jīng)過(guò)特殊熱處理的軸承在高溫工作條件下
仍可保持尺寸穩(wěn)定。這些軸承的型號(hào)中通常帶有S2或S3后綴。
這表示軸承分別可在高達(dá)250℃和300℃（482°F和572°F）的條
件下保持尺寸穩(wěn)定。
這些應(yīng)用中的軸承載荷根據(jù)軋輥數(shù)量、每個(gè)軋輥的軸承數(shù)
量、軋輥位置和板坯中的鐵水靜壓力而變化。根據(jù)鑄造的板坯
厚度，連鑄輥轉(zhuǎn)速通常是2至15 RPM。低轉(zhuǎn)速意味著軸承載荷
將被視為靜載，因?yàn)檩S承的滾子和滾道接觸面難以形成流體動(dòng)
態(tài)潤(rùn)滑油膜。因此，軸承的靜態(tài)承載能力比動(dòng)態(tài)承載能力更加
重要。通常，按照軸承靜態(tài)承載能力與載荷比值約為3:1的標(biāo)
準(zhǔn)來(lái)選擇軸承。如果低于這個(gè)比值，如2:1，會(huì)導(dǎo)致軸承壽命
較短而頻繁更換。頻繁的維護(hù)和極低轉(zhuǎn)速，使得內(nèi)圈和外圈
都采用松配合安裝。
板坯支撐段（扇形段、矯直段和水平段）
連鑄機(jī)的扇形段、矯直段和水平段中的板坯支撐單元都采
用相似的配置，只是軋輥數(shù)量和軋輥直徑存在不同。這些單元
作為整體組件，非常方便拆卸和更換。
隨著板坯沿連鑄機(jī)向下移動(dòng)，板坯的外殼逐漸變厚，在扇
形段下半部分實(shí)現(xiàn)完全固化。這意味著板坯支撐輥放置的間距
可以增大，直徑也比頂部連鑄輥更粗。每段的軋輥數(shù)量在10到
14之間，成對(duì)排列，每對(duì)軋輥各有一輥位于板坯上方和下方。
圖46. 典型足輥軸承布局
圖47. 典型連鑄輥配置
通常，居中的一對(duì)驅(qū)動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)并控制板坯的速度（圖47）。
其它連鑄輥都是從動(dòng)輥。根據(jù)連鑄輥的長(zhǎng)度，需要在其中間
位置放置適當(dāng)?shù)闹屋S承以盡量減小輥彎曲。這對(duì)板坯質(zhì)量
至關(guān)重要。
從動(dòng)輥通常由兩到三個(gè)短輥段組成，每段在其每端有一個(gè)
軸承。這些輥?zhàn)硬捎脙?nèi)部冷卻方式，利用旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器將冷卻水
送入和導(dǎo)出到輥?zhàn)印?/p>
中間軸承沿著板坯行進(jìn)方向在各輥上交錯(cuò)分布。這樣可
盡量降低板坯通過(guò)時(shí)單個(gè)輥?zhàn)由陷S承和軸承座部分無(wú)法支撐
的影響。
連鑄
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
傳動(dòng)輥
分段從動(dòng)輥
TIMKEN 工程手冊(cè) 31
板坯支撐段軸承
軸承的選擇和安裝必須保證每個(gè)輥?zhàn)由嫌幸粋€(gè)固定位和一
個(gè)或更多的浮動(dòng)位。調(diào)心滾子軸承通常被用作固定位的選擇。
浮動(dòng)位軸承必須能夠承受多達(dá)6mm(0.25in.)的輥?zhàn)虞S向熱
膨脹以及多達(dá)0.5度的偏心。浮動(dòng)位解決方案包括自調(diào)心圓柱滾
子軸承、圓環(huán)滾子軸承或融合了調(diào)心滾子軸承和圓柱滾子軸承
特點(diǎn)的 Timken?ADAPT?軸承(圖48)。這些設(shè)計(jì)可在軸承內(nèi)部
實(shí)現(xiàn)軸向浮動(dòng)，并具有比標(biāo)準(zhǔn)圓柱滾子軸承更高的偏心能力。
調(diào)心滾子軸承也適用于浮動(dòng)位置，但用于浮動(dòng)位時(shí)其外圈
應(yīng)采用松配合以實(shí)現(xiàn)軸承座內(nèi)的浮動(dòng)。
圖48. ADAPT?軸承的設(shè)計(jì)能夠同時(shí)承受軸向浮動(dòng)和偏心。無(wú)
論軸向位移和偏心程度有多大，滾子都對(duì)準(zhǔn)內(nèi)圈
圖49. 使用ADAPT軸承的連鑄輥示意圖
連鑄機(jī)從動(dòng)輥可設(shè)計(jì)為采用在全尺寸心軸（軸）上裝上套
筒作為軋制工作面的設(shè)計(jì)形式。我們將這種類型稱為堆疊心軸
設(shè)計(jì)(圖 49)。這種堆疊心軸類型在中間支撐位置只使用一個(gè)軸
承，與完全分開(kāi)的多段短輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)要使用兩個(gè)軸承相比，可以
縮小板坯無(wú)法支撐區(qū)的寬度。
軸承安裝通常遵循標(biāo)準(zhǔn)公差配合指導(dǎo)原則。避免重載緊配
合安裝，這種安裝會(huì)增加安裝和拆卸的難度，并增加拆卸過(guò)
程中損壞軸承的風(fēng)險(xiǎn)。調(diào)心滾子軸承通常采用C3和C4游隙。
對(duì)于傳統(tǒng)(非剖分式)軸承，建議采用F6或G6軸配合，軸承
座配合采用 G6、G7或H7。
連鑄
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
固定側(cè)調(diào)心滾子軸承 中間支撐位置ADAPT? 浮動(dòng)側(cè)ADAPT
（如果適用）
32 TIMKEN 工程手冊(cè)
傳動(dòng)輥需要使用中間支撐軸承，并沿整個(gè)輥身傳遞驅(qū)動(dòng)扭
矩。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)利用整體式軋輥以及一到兩個(gè)位置的剖分式軸承
(圖50)實(shí)現(xiàn)此目的。整體式軋輥設(shè)計(jì)中使用的軸承和軸承座組
件都是剖分的，以便于安裝。
這些剖分式軸承組件可使用調(diào)心滾子軸承（圖51）或圓柱
滾子軸承。
剖分式組件通常設(shè)計(jì)為一個(gè)完整的系統(tǒng)，軸承和軸承座
設(shè)計(jì)在一起以適應(yīng)特定連鑄機(jī)軋輥配置。需要非國(guó)際通用標(biāo)
準(zhǔn)(ISO標(biāo)準(zhǔn))外形尺寸或公差的特殊軸承。調(diào)心滾子軸承組件
要求采用松軸配合以便于在軸上實(shí)現(xiàn)軸向浮動(dòng)。圓柱滾子軸
承組件在軸上可采用過(guò)渡配合。它們的外圈與軸承座孔之間
都采用松配合。
這些組件必須利用剖分式元件，包括軸承內(nèi)外圈、保持
架(如果有)、密封件和軸承座本身。與端部位置所用的傳統(tǒng)軸
承和整體式軸承座相似，此處使用的組件也必須便于水流冷
卻軸承座蓋并為軸承供應(yīng)潤(rùn)滑脂。
調(diào)心滾子軸承和圓柱滾子軸承類型共同的關(guān)鍵特性包括
半外圈、水冷式軸承座蓋以及三級(jí)密封或兩級(jí)密封。鐵姆肯
公司在軸承座蓋中使用專利蛇形管冷卻室（圖52），優(yōu)化冷卻
液流速，可以獲得最佳散熱效果，并盡可能減少水垢的產(chǎn)生。
圖50. 中間位置帶剖分式軸承的一體式連鑄輥
圖51. 剖分調(diào)心滾子軸承和水冷
軸承座
圖52. TIMKEN專利的軸承
座冷卻系統(tǒng)
連鑄
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
軸向浮
動(dòng)間隙
TIMKEN 工程手冊(cè) 33
軋鋼
平材軋制
雖然制造冷軋帶鋼的生產(chǎn)流程存在變化，但是這些工藝
流程通常都是從來(lái)自連鑄、板坯初軋或直接是鑄錠的材料開(kāi)
始。在本部分中，我們將重點(diǎn)介紹軸承及其與所支撐的軋輥
之間的關(guān)系（圖53）。
軋機(jī)是對(duì)軸承要求極其嚴(yán)苛的應(yīng)用，必須在很高的工作溫
度下運(yùn)行，載荷最重的厚板軋機(jī)其載荷可達(dá)8000公噸，速度最
快的冷軋機(jī)線速度超過(guò)2000m/min. (6500ft./min.)。
此外，速度和方向的瞬間變化也會(huì)產(chǎn)生巨大的徑向和軸
向載荷組合。為您的軋機(jī)應(yīng)用選擇軸承時(shí)，必須考慮所有工
作參數(shù)。
熱軋和冷軋存在多種明顯的差異：
冷軋的軋機(jī)速度明顯高于熱軋
冷軋帶鋼的厚度公差控制更嚴(yán)格，表面質(zhì)量更高
與熱軋機(jī)相比，冷軋機(jī)在工作中通常需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，特別
是來(lái)料鋼卷首尾相連進(jìn)入軋機(jī)需要連續(xù)工作的設(shè)計(jì)；或箔材
軋機(jī)應(yīng)用，軋機(jī)的終軋流程可能會(huì)持續(xù)幾個(gè)小時(shí)
圖53. 軋鋼應(yīng)用 四輥軋機(jī)
壓下裝置
支撐輥
工作輥
傳動(dòng)側(cè) 操作側(cè)
軋鋼
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
34 TIMKEN 工程手冊(cè)
軋鋼
厚板軋機(jī)和帶鋼熱軋機(jī)
粗軋機(jī)用于軋制來(lái)自板坯初軋或連鑄的坯料，有時(shí)直接
軋制鑄錠。成品材料的厚度變化極大。軋機(jī)可以軋制超過(guò) 200
mm (8 in.) 厚、 5 m (197 in.) 寬和 35 m (115 ft.) 長(zhǎng)的板材。這
三個(gè)尺寸由板坯或鑄錠的重量以及軋機(jī)的尺寸決定。
軋機(jī)速度：低于300 m/min.(1000 ft./min.)
輥頸軸承：
支撐輥徑向位置：
TQOW、2TDIW、多列圓柱滾子軸承 (RX)、油膜軸承
支撐輥軸向位置：
與圓柱滾子軸承和油膜軸承配套使用的 TDIK、2TSR
工作輥徑向位置：
TQOW、2TDIW
工作輥軸向位置：
TDIK、2TSR（存在竄輥時(shí)）
精軋機(jī)
熱軋主要用于減小從粗軋機(jī)架或連鑄機(jī)中出來(lái)的材料的厚
度。最新設(shè)計(jì)的帶鋼熱軋機(jī)對(duì)成品帶鋼的尺寸控制極為嚴(yán)格，
并且受到帶鋼的厚度、表面輪廓和平整度等重要指標(biāo)的影響。
從精軋機(jī)架出來(lái)的產(chǎn)品盤卷后，用作冷軋的原料或直接供應(yīng)給
金屬成品加工廠。
軋機(jī)速度：通常低于1000m/min. (3300 ft./min.)
輥頸軸承：
支撐輥徑向位置：
TQOW、2TDIW、多列圓柱滾子軸承 (RX) 或油膜軸承
支撐輥軸向位置：
與圓柱滾子軸承和油膜軸承配對(duì)使用的TDIK、2TSR或
TTDWK
工作輥徑向位置：
TQOW、2TDIW
工作輥軸向位置：
TDIK、2TSR（存在竄輥時(shí)）
冷軋機(jī)
冷軋流程與熱軋不同，它在低于金屬再結(jié)晶溫度的溫度下，軋
制金屬產(chǎn)生變形。這種冷加工，可以提高材料的強(qiáng)度和硬度，
同時(shí)韌性大幅下降。因此，大部分冷軋黑色金屬產(chǎn)品都需要經(jīng)
過(guò)退火（加熱）和回火平整處理。
軋機(jī)速度：1000m/min. (3300 ft./min.) 至2000m/min. (6500
ft./min.) 以上
輥頸軸承：
支撐輥徑向位置：
多列圓柱滾子軸承 (RX)、TQIT或油膜軸承
支撐輥軸向位置：
與圓柱滾子軸承和油膜軸承配對(duì)使用的TDIK、2TSR
工作輥徑向位置：
TQOW或2TDIW
中間輥徑向位置：
TQOW或2TDIW
工作輥和中間輥軸向位置
TDIK、2TSR（存在竄輥時(shí)）
平整機(jī)
平整機(jī)又稱為表面調(diào)質(zhì)軋機(jī)，是一種小幅減小材料厚度
（大約2%）并對(duì)帶鋼進(jìn)行回火處理的冷軋機(jī)。軋機(jī)可設(shè)計(jì)為
二輥、四輥或六輥結(jié)構(gòu)。通過(guò)平整道次對(duì)產(chǎn)品造成的輕微延
展得到增強(qiáng)的物理性質(zhì)包括：
尺寸準(zhǔn)確度和重復(fù)性，
提高延展屈服強(qiáng)度，
提高表面光潔度，
改善外形和平整度。
軋機(jī)速度：通常<1200 m/min. (3950 ft./min.)
輥頸軸承：
支撐輥徑向位置：
多列圓柱滾子軸承 (RX)、TQIT
支撐輥軸向位置：
與圓柱滾子軸承配對(duì)使用的TDIK、2TSR
工作輥徑向位置：
TQOW、2TDIW
中間輥徑向位置：
TQOW、2TDIW
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
TIMKEN 工程手冊(cè) 35
軋鋼
長(zhǎng)材軋制
長(zhǎng)材產(chǎn)品包括各種半成品和成品：圓形、矩形和六邊形鋼
棒、無(wú)縫和焊接鋼管、槽型鋼和鋼梁之類的結(jié)構(gòu)件、鐵軌、線
材和鋼絲。
雖然產(chǎn)品范圍極廣，但其生產(chǎn)總體流程都與平材流程相
似。流程開(kāi)始都是對(duì)連鑄小方坯和大方坯經(jīng)過(guò)粗軋機(jī)和精軋
機(jī)進(jìn)行熱軋和冷軋?zhí)幚怼Ｈ缓筮M(jìn)行精加工，例如矯直、均整
和切割。
長(zhǎng)材產(chǎn)品種類繁多，制造商生產(chǎn)的軋機(jī)類型也多種多樣。
這些軋機(jī)包括但不限于：
二輥和三輥可逆式棒材軋機(jī)。
多機(jī)架二輥棒材軋機(jī)，帶有懸掛（懸臂式）輥。
穿孔機(jī)和定徑機(jī)，帶有進(jìn)行無(wú)縫軋制的錐形軋輥。
用于焊接鋼管的成型和焊接設(shè)備。
組合了水平和垂直輥的通用軋機(jī)，適用于型材和鋼軌。
多機(jī)架高速線材軋機(jī)。
圖54. 棒材軋機(jī)的典型軋輥和軸承布局
與平材軋機(jī)相似，長(zhǎng)材軋機(jī)應(yīng)用對(duì)軸承要求同樣苛刻。
此外，與平材軋機(jī)相比，軋制不對(duì)稱形狀產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生更高的
軸向載荷。因此，輥頸軸承配置（圖54）通常包括一個(gè)額外的
止推軸承。
輥頸軸承選擇標(biāo)準(zhǔn)與平材應(yīng)用相似，但是軋機(jī)類型和設(shè)計(jì)
的多樣性意味軸承選擇除了尺寸限制之外，也有多種變化。
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
36 TIMKEN 工程手冊(cè)
軸承解決方案：徑向位置
工作輥和中間輥
平材軋機(jī)
與支撐輥軸承相比（請(qǐng)參閱第46頁(yè)的支撐輥解決方案），
由于工作輥與中間輥載荷較低，其軸承可選擇較小的橫截面
與寬度。
工作輥軸承的尺寸由工作輥頸和輥身直徑?jīng)Q定。輥頸直徑
大小受到傳遞所需扭矩的聯(lián)軸器直徑的影響。
帶鋼橫截面的輪廓形狀可由板形（或平整度）控制系統(tǒng)動(dòng)
態(tài)地調(diào)整。這些系統(tǒng)調(diào)整軋機(jī)寬度方向上的輥形，以生產(chǎn)出平
整的帶鋼。更嚴(yán)格的公差、改善的帶鋼平整度以及較高生產(chǎn)效
率，都對(duì)工作輥軸承提出了更高的要求。下面將討論帶鋼平整
度控制中使用的幾種技術(shù)。
平整度控制技術(shù)
彎輥：彎輥技術(shù)（圖55）是最早用于改善帶鋼輪廓和平整度
的技術(shù)。后來(lái)，又被引入到熱軋機(jī)中來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量（輪廓）。
彎輥技術(shù)給工作輥軸承帶來(lái)了明顯高于傳統(tǒng)軋機(jī)的徑向
載荷。通常，冷軋彎輥力（每個(gè)軸承座）超過(guò)80公噸，熱軋彎
輥力超過(guò)200公噸。由于載荷更高，且軸承座截面尺寸更小，
軸承的選用需更加謹(jǐn)慎。由于施加的高載荷會(huì)導(dǎo)致軸承座內(nèi)孔
變形，可能需要對(duì)軸承座/軸承系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析 (FEA) 以驗(yàn)
證軸承目錄壽命L10的計(jì)算結(jié)果。下面舉例說(shuō)明載荷在環(huán)繞軸
承圓周的滾子之間的分布（見(jiàn)圖56）。這種載荷分布通常稱為
兔耳形分布——載荷區(qū)中央的滾子載荷低于相鄰的處于軸承
座截面更厚處的滾子載荷。
分析結(jié)果（圖57）表明軸承座的垂直和水平截面（a和b）對(duì)
軸承座變形和軸承性能都極其重要。
圖56. 兔耳形滾子載荷分布
圖55. 彎輥
圖57. 工作輥軸承座截面（對(duì)稱軸承座）
竄輥和交叉軋輥：除了彎輥技術(shù)，還可利用竄輥進(jìn)一步控
制板型。竄輥技術(shù)采用特殊的輥身輪廓（圖58）來(lái)改變軋輥有效
輥縫。竄輥技術(shù)通常在不施加載荷的情況下用于四輥軋機(jī)的工
作輥或六輥軋機(jī)的中間輥。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
負(fù)彎輥
正彎輥
分離力
軸承外徑
a = 0.0625 x 軸承外徑
b = 0.1 x 軸承外徑
TIMKEN 工程手冊(cè) 37
軸承選擇：尺寸標(biāo)準(zhǔn)
工作輥：工作輥軸承組件的尺寸受限于輥頸直徑、軸承
座外形尺寸以及平衡缸與彎輥缸位置。將確定軸承最小允許
內(nèi)徑、最大允許外徑與軸承滾動(dòng)體列的合適位置。
根據(jù)輥頸尺寸選擇軸承內(nèi)徑：輥頸直徑因軋輥材料的不
同而存在巨大的差異。對(duì)于使用鋼質(zhì)軋輥的冷軋機(jī)，輥頸-輥
身直徑比范圍為45-50%，而對(duì)于使用各種等級(jí)的鑄鐵軋輥的
熱軋機(jī)則為55-60%。
根據(jù)軸承座截面要求選擇軸承外徑：工作輥軸承尺寸選擇
要求認(rèn)真分析軋機(jī)的軋制線與支撐輥軸承座之間的可用空間。
工作輥身的最小半徑必須超過(guò)工作輥軸承座中心線到軋制線的
高度，以確保軋輥接觸不受軸承座干擾。
工作輥軸承座沿其中心線對(duì)稱（圖60），也可為非對(duì)稱
設(shè)計(jì)（圖61）。在使用外徑相同的軸承時(shí)，非對(duì)稱軸承座（其
距軋制線的截面高度更?。┛墒褂酶≥伾碇睆降墓ぷ鬏?。
最小輥身直徑 = 1.100 x 軸承外徑 + 2 mm (0.078 in.)
Ka (min.) = 0.550 x 軸承外徑
Kb (min.) = 0.575 x 軸承外徑
圖61. 工作輥非對(duì)稱軸承座
最小輥直徑 = 1.125 x 軸承外徑 + 2 mm (0.078 in.)
Ka (min.) = Kb (min.) = 0.562 x 軸承外徑
圖60. 工作輥對(duì)稱軸承座
圖58. 竄輥 圖59. 交叉軋制
在交叉軋輥系統(tǒng)（圖59）中，附加的機(jī)械裝置使輥端在水
平面上反向移動(dòng)，使得軋輥產(chǎn)生交叉。這種交叉作用也可改
變軋輥輥縫有效輪廓。
這兩種板形控制系統(tǒng)都會(huì)在軋輥上產(chǎn)生高于傳統(tǒng)軋機(jī)的軸
向載荷，通常需要額外的止推軸承來(lái)承受這個(gè)載荷。采用這種
配置，徑向載荷完全由四列軸承承受，軸向載荷則由止推軸承
承受。也有一些例外，采用錐度相對(duì)較大的四列圓錐滾子軸承
（TQOW 型）組件同時(shí)承受徑向和軸向載荷。但是，這種情況
需要進(jìn)行詳細(xì)的分析以確保選擇適當(dāng)?shù)妮S承。
本章后面部分將會(huì)討論止推軸承選擇。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
軋制線 軸承外徑
軋制線 軸承外徑
最小輥身直徑
最小輥身直徑
38 TIMKEN 工程手冊(cè)
軸承類型：現(xiàn)有的許多軋機(jī)設(shè)計(jì)為采用與支撐輥軸承相
比錐角更大的工作輥軸承，來(lái)應(yīng)對(duì)由于軋機(jī)對(duì)中不良而產(chǎn)生
的軸向載荷。機(jī)架、軸承座和襯套磨損的舊軋機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)
這種情況。雖然大錐角設(shè)計(jì)可提高軸承的軸向承載能力，但
同時(shí)犧牲了徑向承載能力。
TQOW型：廣泛用于工作輥位置。這種軸承由兩個(gè)雙內(nèi)
圈、兩個(gè)單外圈和一個(gè)雙外圈構(gòu)成。使用兩個(gè)外圈隔圈和硬
化內(nèi)圈隔圈來(lái)建立其游隙。
帶有內(nèi)圈和外圈隔圈的2TDIW型：與上面的TQOW結(jié)構(gòu)相
似，只是雙外圈換成兩個(gè)單外圈。
非密封輥頸軸承
TQOW型或2TDIW型四列圓錐滾子軸承是平材軋機(jī)工作輥
和中間輥的首選解決方案，因?yàn)樗邆涠喾N優(yōu)勢(shì)：
整體式結(jié)構(gòu)，裝進(jìn)到軸承座后，便于安裝到輥頸上或從輥
頸拆下
軸承組件拆卸和安裝時(shí)避免損傷滾動(dòng)體
能夠同時(shí)承受軸向和徑向載荷。通常不需要額外的止推軸承
如有必要，使用一段時(shí)間后，可通過(guò)重新磨削隔圈來(lái)重設(shè)
軸承游隙
利用總體寬度公差較小的2TDIW，可采用更加緊湊和簡(jiǎn)單
的裝配結(jié)構(gòu)，避免使用操作麻煩的可調(diào)軋輥端部夾緊系統(tǒng)
（見(jiàn)圖62）
圖62. 2TDIW簡(jiǎn)化的安裝方法
用于密封工作面的加寬內(nèi)圈軸承（TQOWE 或 2TDIWE）：用
于集成密封所需的空間經(jīng)常會(huì)稍微降低軸承額定承載值。避免
軸承承載能力下降的另一選擇是與原始設(shè)備制造商商討，使用
加寬內(nèi)圈的四列軸承（圖 64）。這種設(shè)計(jì)的軸承座密封裝配在
軸承內(nèi)圈加寬部分的精磨凹槽面上，形成更高效的軸承座-軸承
密封系統(tǒng)。除了提高密封性能，這種配置還可防止密封件在軸
承座安裝和拆卸過(guò)程中受到損壞。
圖63. 2TDIW超寬型
圖64. TQOWE加寬內(nèi)圈
無(wú)內(nèi)圈隔圈的2TDIW型：最簡(jiǎn)單和最緊湊的設(shè)計(jì)。更嚴(yán)格
的寬度公差便于簡(jiǎn)化安裝設(shè)計(jì)（圖62）。
3TDIW型：當(dāng)軸承截面尺寸受限時(shí)，為了獲得更高的徑
向承載能力，也可考慮六列圓錐滾子軸承。六列軸承用在部
分鋁材熱軋機(jī)和冷軋機(jī)的工作輥上，也可用于四輥斯特克爾
式軋機(jī)工作輥。
超寬 2TDIW型：超寬內(nèi)圈中隔圈和外圈中隔圈（圖63）用于
分開(kāi)內(nèi)兩列與外兩列。因竄輥而導(dǎo)致來(lái)自于彎輥液壓缸的徑向
載荷相對(duì)于軸承中心線發(fā)生偏移，因此更寬的軸承跨距能夠改
善四列之間的載荷分布。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
TIMKEN 工程手冊(cè) 39
密封輥頸軸承
密封輥頸軸承的使用非常流行，因?yàn)樗梢越档团c潤(rùn)滑
脂消耗和處理相關(guān)的成本，簡(jiǎn)化軸承維護(hù)并使軸承使用壽命
達(dá)到最長(zhǎng)。密封輥頸軸承不需要在每次更換軋輥時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑
脂，可使軋機(jī)更加潔凈，減少軋輥冷卻液污染。
除了減少污染和提高潤(rùn)滑油脂保持能力，我們還開(kāi)發(fā)出
了改進(jìn)型潤(rùn)滑脂。這些潤(rùn)滑脂可進(jìn)一步提高軸承性能。密封
輥頸軸承交付時(shí)可不加潤(rùn)滑脂，也可預(yù)加多種改進(jìn)型軋機(jī)潤(rùn)
滑脂中的一種，以適合您的特定應(yīng)用。
盡量減小密封件占用的空間，以確保軸承的承載能力達(dá)到
最高。Timken密封輥頸軸承的承載能力通常與同等尺寸的開(kāi)放
式軸承相同（請(qǐng)參閱產(chǎn)品表格以了解更多詳情）。
使用密封輥頸軸承的好處包括：
降低污染物侵入及相關(guān)損壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高軸承可靠性
和使用壽命
通過(guò)減少潤(rùn)滑脂消耗和處理費(fèi)用最大限度地減少維護(hù)成本
降低帶鋼沾染污物和軋制液污染的風(fēng)險(xiǎn)
延長(zhǎng)維護(hù)周期，減少每年所需的檢查次數(shù)
降低冷卻水和/或軋制液對(duì)潤(rùn)滑脂的污染，產(chǎn)生更潔凈的環(huán)境
密封集成設(shè)計(jì)
集成式結(jié)構(gòu)是在加寬外圈的沉頭孔內(nèi)安裝有兩個(gè)主密封
圈。集成式密封設(shè)計(jì)（圖65）通常設(shè)計(jì)為如下結(jié)構(gòu)。
圖65. 密封集成設(shè)計(jì)
圖66. 主密封圈 圖67. 內(nèi)徑密封圈
密封輥頸軸承可采用實(shí)現(xiàn)軸承座內(nèi)再潤(rùn)滑的設(shè)計(jì)。此結(jié)
構(gòu)潤(rùn)滑脂入口在外圈隔圈上，出口在中間兩個(gè)外圈之間，如
圖67所示?；蛘?，對(duì)于不要求進(jìn)行軸承座內(nèi)再潤(rùn)滑的應(yīng)用，
密封輥頸軸承也可配置不帶油孔的外圈隔圈。
其他特點(diǎn)包括：
所有內(nèi)圈（內(nèi)側(cè)和外側(cè)）端面凹槽，用于增強(qiáng)潤(rùn)滑效果或減
少內(nèi)圈跑圈造成的端面磨損
內(nèi)徑螺旋槽，充當(dāng)輥頸潤(rùn)滑貯槽以減少輥頸磨損
單外圈可在四列之間達(dá)到最佳的載荷分布，但也可提供中
央雙外圈
嚴(yán)格的寬度公差可簡(jiǎn)化軸承座和輥頸設(shè)計(jì)、組裝和維護(hù)
主密封唇邊跨于內(nèi)圈小擋邊加寬部分，用于阻擋污染物
和保留潤(rùn)滑脂（圖66）。
內(nèi)徑密封圈（圖67）是一種靜態(tài)密封圈，可防止軋制液從
內(nèi)圈內(nèi)徑侵入，同時(shí)允許釋放過(guò)高的內(nèi)部壓力。
用于油氣潤(rùn)滑時(shí)，可不配內(nèi)徑密封圈以幫助通氣以及潤(rùn)
滑內(nèi)徑/輥頸。外側(cè)外圈的外徑中整合了O形環(huán)以防止污染物
從軸承的外徑進(jìn)入。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
40 TIMKEN 工程手冊(cè)
密封骨架設(shè)計(jì)
密封骨架設(shè)計(jì)包括獨(dú)立密封骨架中的重載荷主密封圈。密
封骨架的外徑整合了O形環(huán)以防止污染物從骨架外徑進(jìn)入。內(nèi)
徑密封圈的設(shè)計(jì)與集成密封圈中所用的設(shè)計(jì)相似。
上面的密封骨架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（圖68）采用與標(biāo)準(zhǔn) TQOW 軸承
相同的基本內(nèi)部設(shè)計(jì)特點(diǎn)，但是具有延長(zhǎng)型內(nèi)圈和主密封骨架
環(huán)。這種軸承比承載能力相同的開(kāi)放式軸承要寬，必須相應(yīng)地
設(shè)計(jì)輥頸/軸承座。
輥頸軸承可選特征
TQOW組合是最常用的四列軸
承組合。但是，可以選用這種基本
組件附加其它可選特征以適應(yīng)具體
的應(yīng)用。
1 . 雙內(nèi)圈內(nèi)徑帶螺旋槽
(TQOGW)：內(nèi)圈內(nèi)徑中的螺旋槽
(圖69)有助于保持以及在輥頸和內(nèi)
圈之間分配潤(rùn)滑油脂。鐵姆肯公司
建議輥頸和內(nèi)圈內(nèi)徑之間的接觸壓
力應(yīng)低于 15 MPa (2175 psi)，以最
大限度地降低提前出現(xiàn)輥頸擦傷的
風(fēng)險(xiǎn)。不過(guò)也有例外，以較低速度
運(yùn)行的軋機(jī)可將這種輥頸接觸應(yīng)力
上限升高到20 MPa (2900 psi)。
圖69. 軸承內(nèi)徑螺旋槽 圖70. 與TQOW相比，2TDIW可采用較短輥頸
2. 更小的組合寬度公差 (2TDIW)：輥端裝配組件包括定
位環(huán)、可調(diào)節(jié)組件（通常為螺紋環(huán)和螺母）和拼合鉸鏈環(huán)。通
常，裝配時(shí)首先擰緊調(diào)節(jié)螺母，使得所有部件都靠著倒角環(huán)
或者輥頸擋肩軸向頂緊。然后必不可少的一步是，回調(diào)螺母，
留出0.25至1mm（0.010至0.040in.）的軸向間隙。對(duì)于大尺寸
軸承，應(yīng)加大該間隙。此軸向間隙使得內(nèi)圈可以相對(duì)于輥頸跑
圈，而不會(huì)收到來(lái)自軸向夾緊力的額外摩擦。
按照2TDIW的概念，總體內(nèi)圈寬度公差受到控制，因此
可以不必使用可調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在輥頸上定位軸承所需的部件只有
定位環(huán)（也用作密封圈座）和拼合鉸鏈環(huán)。利用2TDIW組件，
可以不再需要螺紋調(diào)節(jié)環(huán)，從而顯著地縮短輥頸（圖70）。
這種夾緊裝配系統(tǒng)也可確保留有建議的軸向間隙，從而
內(nèi)圈可以軸向自由而不被夾緊。
圖68. 密封骨架設(shè)計(jì)
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
倒角環(huán)
定位環(huán)
TIMKEN 工程手冊(cè) 41
圖71. 內(nèi)圈跑圈圖示
應(yīng)用考慮因素：四列圓錐軸承
1.安裝操作：鑒于頻繁的工作輥更換需要，快速安裝和
拆卸軸承座-軸承系統(tǒng)必不可少。因此，無(wú)論軋制速度如何，
工作輥和中間輥輥頸軸承都采用松配合安裝。
輥頸直徑小于內(nèi)圈內(nèi)徑，導(dǎo)致雙內(nèi)圈將出現(xiàn)沿輥頸圓周
跑圈的趨勢(shì)。由于相互接觸，輥頸和內(nèi)圈內(nèi)徑的線速度基本
相同。而由于內(nèi)圈內(nèi)徑略大于輥頸直徑，其轉(zhuǎn)速會(huì)略低于輥
頸轉(zhuǎn)速，如圖71所示。因此，務(wù)必確保：
內(nèi)圈端面和相鄰止推環(huán)端面之間必須留有軸向間隙以允許
兩個(gè)內(nèi)圈自由跑圈并避免端面磨損
遵循最小輥頸配合建議以避免這種跑圈造成過(guò)度的輥頸磨
損
圖72. 軸承組合中央的輥頸切槽
（僅適用于松配合裝配）
2. 輥頸潤(rùn)滑：輥頸必須涂抹潤(rùn)滑油脂以盡可能避免內(nèi)圈
跑圈造成的輥頸擦傷。這種潤(rùn)滑油脂通常與軸承所用的潤(rùn)滑
油脂相同。對(duì)于可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重輥頸磨損的應(yīng)用，可考慮使
用特種潤(rùn)滑油脂。
使用油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，可通過(guò)內(nèi)圈端面油槽和內(nèi)圈大擋邊
上的徑向油孔向輥頸供應(yīng)潤(rùn)滑油。這樣可對(duì)軋輥安裝時(shí)提供的
初始輥頸/內(nèi)圈潤(rùn)滑油進(jìn)行補(bǔ)充。
3. 未夾緊的內(nèi)圈：內(nèi)圈接觸面應(yīng)當(dāng)硬化到大約55至60
HRC，以防止過(guò)度磨損。
4. 夾緊的外圈：必須使用指定的扭矩通過(guò)螺栓將端蓋和外
圈緊緊擰緊在軸承座上，以確保軸承得到設(shè)定的游隙。
5. 輥頸硬度：首選的最低硬度等級(jí)為45 Shore C (33 HRC)，
以減少內(nèi)圈內(nèi)徑與輥頸接觸面的磨損。
6. 輥頸切槽：為了防止軋輥磨損或擠壓，需要在輥頸上切
出凹槽。切槽通常在輥頸徑向深0.8 mm (0.032 in.)，其寬度超
過(guò)內(nèi)圈隔圈（圖72）下方的內(nèi)圈小端面切點(diǎn) 1.6 mm (0.063 in.)，
超過(guò)外側(cè)內(nèi)圈端面切點(diǎn)3.2 mm (0.125 in.)。
7. 軸承座內(nèi)孔切槽：切槽徑向深0.8 mm (0.032 in.)，其寬
度在每個(gè)外圈隔圈下超過(guò)外圈大端面倒角半徑的切點(diǎn) 1.6 mm
(0.063 in.)，并超過(guò)外側(cè)單外圈 3.2 mm (0.125 in.) 。只有支撐
輥軸承座內(nèi)孔需要開(kāi)切槽。
8. 擋圈：擋圈通過(guò)鍵連接到輥頸，有時(shí)擋圈上集成軸承外
圈擋肩，所以它會(huì)與軸承座和軸承組合一起從輥頸拆下來(lái)（圖
72）。擋圈在輥頸上的建議配合與TQOW內(nèi)圈的配合相似。
9. 倒角環(huán)設(shè)計(jì)：倒角環(huán)（圖70）應(yīng)該緊配合裝到輥頸上，最
小緊配量應(yīng)達(dá)到 0.00025 x 軸承內(nèi)徑。引導(dǎo)倒角環(huán)的圓柱體的
長(zhǎng)度必須足夠長(zhǎng)，以確保其緊配合安裝時(shí)能夠避免在輥頸上發(fā)
生移動(dòng)。密封圈座應(yīng)精磨到0.25至 0.50μm（10至20μin.）的表
面粗糙度。密封圈座硬度至少應(yīng)為35 HRC，以減少密封唇壓
力造成的磨損。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
內(nèi)圈RPM =（輥頸直徑/內(nèi)圈內(nèi)徑）軋輥RPM
注意：在此增大了直徑差異以方便理解。
切槽深度 =
0.4 mm (0.016 in.)
每側(cè)超過(guò)內(nèi)圈
小端面倒角半徑
1.6 mm (0.065 in.)
內(nèi)圈小端面倒角半徑
利用潤(rùn)滑槽進(jìn)行軸
承端面和輥頸—內(nèi)
徑潤(rùn)滑
42 TIMKEN 工程手冊(cè)
10. 內(nèi)圈擋肩（倒角環(huán)和定位環(huán)做擋肩）：
內(nèi)圈擋肩直徑應(yīng)盡可能大。所有Timken軸承都有最小建議
擋肩直徑，這在設(shè)計(jì)相關(guān)配合部件（倒角環(huán)和定位環(huán)）時(shí)應(yīng)
當(dāng)考慮
大部分輥頸軸承包含內(nèi)圈小端面開(kāi)有油槽的雙內(nèi)圈（DW后
綴），因此無(wú)需在相配部件端面上開(kāi)槽
使用端面無(wú)油槽的雙內(nèi)圈（D后綴）時(shí)，倒角環(huán)和定位環(huán)端面
必須有潤(rùn)滑油槽。槽和端面的邊緣應(yīng)當(dāng)磨圓滑，以盡可能減
少與相配內(nèi)圈小端面的磨損
倒角環(huán)和定位環(huán)的端面硬度至少都應(yīng)達(dá)到50 HRC，最好為
55至60 HRC
11. 端蓋：在多列圓錐滾子軸承中，端蓋和螺栓應(yīng)當(dāng)能夠
承受軸向載荷，尺寸必須適當(dāng)。
12. 軸承座排放（密封
輥頸軸承）：使用密封輥
頸軸承時(shí)，在軸承兩側(cè)，
軸承座密封和軸承之間要
求設(shè)置軸承座排泄槽（圖
73）或者排泄孔（圖74）。
這樣可盡可能減少軋制液
或水蓄積在軸承主密封圈
旁。我們建議根據(jù)應(yīng)用確
定正確的排泄槽或排泄孔
尺寸。每次換輥時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行檢查并清除蓄積
的油脂。
圖74. 在軸承座和蓋板底部最低點(diǎn)處加工兩個(gè)排水槽
以防止軸承座內(nèi)積水
圖73. 密封工作輥軸承——排泄槽
排泄槽
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
排泄孔
TIMKEN 工程手冊(cè) 43
工作輥：長(zhǎng)材軋機(jī)
長(zhǎng)材軋機(jī)通常采用二輥結(jié)構(gòu)，而不是平材軋機(jī)常用的四
輥或六輥結(jié)構(gòu)。有時(shí)三輥可逆式軋機(jī)也可用于長(zhǎng)材的粗軋。
在二輥結(jié)構(gòu)中，軋制載荷通過(guò)工作輥軸承直接傳遞到軋機(jī)
機(jī)架。由于沒(méi)有支撐輥，軸承尺寸僅受限于工作輥軸承座尺寸
和輥頸尺寸。徑向軸承為與止推軸承配合使用的四列圓柱滾子
軸承，或者雙列或四列圓錐滾子軸承。
圓錐滾子軸承
用于棒線材軋機(jī)的雙列軸承
雙列圓錐滾子軸承通常用于空間受限（寬度限制）而無(wú)
法使用四列軸承的應(yīng)用。這些雙列組配軸承適合低到中等徑
向和軸向載荷應(yīng)用。選擇松配合安裝TDIW 軸承還是緊配合，
取決于軋機(jī)速度。
用于低速軋機(jī)的TDIW或TDIGW軸承：TDIW軸承（圖75）
采用松配合安裝在輥頸上，適于軋制速度不超過(guò)760 m/min.
(2500 ft./min.) 的應(yīng)用。松配合便于更快地更換軋輥。這些軸
承組件通常用于粗軋機(jī)架，采用與TQOW組件相似的維護(hù)指
導(dǎo)原則，例如安裝軸承和軸承座組合到軋輥頸之前，需對(duì)軋
輥頸涂抹潤(rùn)滑脂。軸承內(nèi)徑也可開(kāi)螺旋油槽，便于對(duì)輥頸提
供額外的潤(rùn)滑。
用于高速軋機(jī)的TDIT軸承：TDIT軸承（圖76）利用輥頸和軸
承內(nèi)孔的1:12錐度來(lái)精確控制配合量，實(shí)現(xiàn)緊配合安裝。采用
緊配合后軋機(jī)的轉(zhuǎn)速更高，可高達(dá)1800 m/min. (6000 ft./min.)。
安裝前預(yù)設(shè)軸承游隙，而內(nèi)圈配合由與輥身相鄰的倒角環(huán)設(shè)
定。在輥頸上鉆孔以便于利用液壓壓力拆卸內(nèi)圈。由于軋輥
兩端的外圈都在軸承座內(nèi)被軸向夾緊，因此軸承座必須在機(jī)
架中軸向浮動(dòng)以適應(yīng)軋輥的熱膨脹。
圖76. TDIT安裝結(jié)構(gòu)
圖75. TDIW安裝結(jié)構(gòu)
圖77. TNAT安裝設(shè)計(jì)
用于高速預(yù)加應(yīng)力軋機(jī)的 TNAT軸承：利用輥頸和軸承內(nèi)
孔的1:12錐度將TNAT軸承（圖77）緊配合安裝到輥頸上。安裝
前預(yù)設(shè)游隙以得到軋機(jī)運(yùn)行時(shí)所需的工作游隙。這種布置用
于兩個(gè)軸承座都固定的預(yù)加應(yīng)力軸承座中。如圖77中所示，
軋機(jī)操作側(cè)的固定側(cè)軸承雙外徑被軸向夾緊，而另一側(cè)的軸
承與軸承座擋肩和端蓋之間分別留有間隙，使得外圈可以在
軸承座內(nèi)孔中軸向浮動(dòng)。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
檢查孔（應(yīng)當(dāng)塞住）
固定側(cè)
浮動(dòng)側(cè)
44 TIMKEN 工程手冊(cè)
四列圓柱滾子軸承
鐵姆肯公司為長(zhǎng)材軋機(jī)應(yīng)用提供各種尺寸的四列圓柱滾子
軸承，最小內(nèi)徑為145 mm (5.709 in.)。最常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是 帶有
指形保持架的RY或RYL型。更大的尺寸的是RX型。
固定側(cè)軸承座（通常在操作側(cè)）需要在圓柱滾子軸承外側(cè)
額外使用推力軸承。止推軸承類型因軋機(jī)類型和制造商而異，
但是通常使用雙列止推球軸承來(lái)承受軋制流程中產(chǎn)生的推力載
荷。對(duì)于更大的軋機(jī)或軸向載荷更高的軋機(jī)，使用止推調(diào)心
滾子軸承或止推圓錐滾子軸承 TTDWK（圖 78）。浮動(dòng)側(cè)軸承座
也需要額外使用止推軸承（通常為深溝球軸承），除非它被連
接到固定側(cè)軸承座。
圖78. 配有TTDWK止推軸承的棒材軋機(jī)
RY 型
RY 型軸承有兩個(gè)外圈，每個(gè)外圈有三個(gè)擋邊。內(nèi)圈通常
是一片式。外圈組件包括外圈、滾動(dòng)體和保持架，組成一個(gè)整
體結(jié)構(gòu)。軸承上有裝載槽，用于安裝滾動(dòng)體。一般情況下，通
過(guò)外圈端面上的凹槽或外圈擋邊上的潤(rùn)滑油槽和油孔實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑
（特征代碼 W33）。保持架采用單片式全機(jī)加工黃銅或鋼質(zhì)指
示結(jié)構(gòu)。保持架的兜孔交錯(cuò)分布在內(nèi)外滾道之間。
圓柱滾子軸承編號(hào)系統(tǒng)（RY型）：前三位或四位數(shù)字代表
內(nèi)徑尺寸 (mm)；RYS表示外圈組件，其前三位或四位數(shù)字代表
滾子內(nèi)接圓直徑（DUR）；ARVS表示單片式內(nèi)圈設(shè)計(jì)（圖79）；
ARYS 表示兩片式內(nèi)圈結(jié)構(gòu)。
另外務(wù)必注意，游隙代碼（通常為C3或C4）僅包含于內(nèi)圈
（ARYS 或 ARVS）型號(hào)和完整軸承型號(hào) (RY)。
徑向軸承的軸承座配合通常采用松配合，以便于定期維修
時(shí)的拆卸。首選的輥頸裝配方法是采用緊配合將內(nèi)圈安裝在
輥頸上。有些應(yīng)用情況下輥頸也可采用松配合，如某些粗軋
設(shè)備。在輥頸采用松配合時(shí)，內(nèi)圈將使用內(nèi)徑螺旋槽。為了
便于拆卸，可以在內(nèi)圈上增加端面凹槽（特征代碼為W30B）。
軸承內(nèi)圈可以單獨(dú)訂購(gòu)，以滿足備用軋輥的使用要求。
圖79. 采用單內(nèi)圈的RY結(jié)構(gòu) (ARVS)
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
TIMKEN 工程手冊(cè) 45
RYL 型
最新推出的RYL型有多種可選尺寸，內(nèi)徑最大達(dá)340mm
(13.39 in.)，專為長(zhǎng)材軋機(jī)設(shè)計(jì)。鋼制保持架和增強(qiáng)設(shè)計(jì)特性，
最大限度地提高了軸承的使用壽命，減小了滾動(dòng)體垂落量，方
便了軸承的安裝操作。
RYL型軸承與RY相似，只是標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑通過(guò)外圈端面上的凹
槽完成（圖 80）。如果要求外圈擋邊上具有潤(rùn)滑孔和槽，可使用
特征代碼 W33。保持架采用單片式全機(jī)加工鋼質(zhì)指式結(jié)構(gòu)。
遍號(hào)表示與RY型相似，只是增加了L后綴。RYSL表示外圈
組件，ARVSL或ARYSL表示內(nèi)圈組。
標(biāo)準(zhǔn)RYL特征包括：
指式機(jī)加工鋼質(zhì)保持架
單片式或兩片式內(nèi)圈
外圈端面上具有潤(rùn)滑槽
改進(jìn)內(nèi)圈引導(dǎo)倒角
減小滾子垂落
對(duì)于需要經(jīng)常更換軋輥的應(yīng)用，應(yīng)首選RYL型。內(nèi)圈倒角
以及更小的滾子垂落，降低了在換輥操作時(shí)常見(jiàn)的由于內(nèi)圈和
滾子之間的碰撞導(dǎo)致軸承損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
整個(gè)外圈組件可與內(nèi)圈互換使用，并可單獨(dú)采購(gòu)。
圖80. 采用單內(nèi)圈的RYL結(jié)構(gòu)（ARVSL）
應(yīng)用考慮因素：四列圓柱滾子軸承
1. 公差配合：用于長(zhǎng)材軋機(jī)的四列圓柱滾子軸承通常采用
緊配合方式將內(nèi)圈安裝在輥頸上。
安裝到輥頸之前，必須加熱內(nèi)圈（請(qǐng)參閱第162頁(yè)以了解
詳細(xì)信息）。
2. 徑向內(nèi)部游隙 (RIC)：四列圓柱滾子軸承可采用符合 DIN
620-4標(biāo)準(zhǔn)的徑向游隙。大部分長(zhǎng)材應(yīng)用采用C4徑向游隙，有
時(shí)也用 C3。
RIC由兩個(gè)參數(shù)確定：滾子內(nèi)接圓直徑 (DUR) 和內(nèi)圈外徑
(IROD)。軸承DUR值是確定的，而IROD由RIC值決定，具體
取決于內(nèi)圈的緊配合量。DUR和IROD都根據(jù)其各自的直徑
采用相應(yīng)的固有公差。這樣可得到一個(gè)內(nèi)部游隙 (RIC)范圍。
最小DUR – 最大IROD = 最小RIC
最大DUR – 最小IROD = 最大RIC
四列圓柱滾子軸承也可使用錐形內(nèi)孔。
3. 潤(rùn)滑配置：Timken軸承可適用油脂、油氣、油霧或循
環(huán)油系統(tǒng)。這些軸承必須通過(guò)外圈的潤(rùn)滑油槽和油孔（性能代
碼W33）或者外圈端面的集成凹槽進(jìn)行適當(dāng)潤(rùn)滑，從而獲得
最佳性能。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
46 TIMKEN 工程手冊(cè)
支撐輥
軸承選擇的第一步是確定軸承的可用空間大小，它根據(jù)軋
輥和軸承座的設(shè)計(jì)要求得出。
軸承選擇標(biāo)準(zhǔn)：初始軸承選擇基于外形尺寸要求，包括內(nèi)
徑和外徑限制。首先基于下面的參數(shù)選擇輥頸軸承：
輥頸直徑與最大輥身直徑之比
輥身尺寸（最小直徑）
允許的輥頸應(yīng)力
軋機(jī)壓下裝置之間的距離
這些考慮因素決定軸承座和軸承的最小剩余空間。在軸承
截面尺寸（外圈外徑 ——內(nèi)圈內(nèi)徑）和最小軸承座截面尺寸之
間取得平衡是非常重要的。軋機(jī)制造商致力于最大化的軸承座
截面尺寸和輥頸直徑，這直接影響到軸承的尺寸和承載能力。
根據(jù)軋機(jī)制造商的專業(yè)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)軸承尺寸空間。
審核軸承的尺寸限制后，必須評(píng)估軸承的承載能力與每個(gè)
軋機(jī)的軋制工況之間的關(guān)系，以確定設(shè)計(jì)要求。這種交互設(shè)計(jì)
流程可在所有軋機(jī)部件，包括軋輥、軸承座和軸承，之間獲得
最佳平衡，其中需要考慮：
輥頸與輥身尺寸比
最小允許軸承座截面尺寸
輥頸圓角半徑
輥頸與輥身尺寸比：普通支撐輥的頸-身尺寸比大約為
60%（比率范圍為58-62%）。但是也有例外，例如重載中厚
板軋機(jī)，所需的軋輥頸——輥身尺寸比可高達(dá)68%。在這些
情況中，可能需要截面尺寸較小的軸承，因?yàn)檩S承外徑受到
軸承座截面尺寸要求的限制。這時(shí)可使用增強(qiáng)型鋼材 (MAP)
來(lái)提高軸承的承載能力。
支撐輥軸承座截面指導(dǎo)原則：這些軸承座截面指導(dǎo)原則
適用于本部分中討論的所有支撐輥軸承，包括四列圓柱滾子
軸承、松配合圓錐輥頸軸承 (TQOW) 和緊配合圓錐輥頸軸承
(TQITS)。
鐵姆肯公司的重載支撐輥軸承通常允許58-62%的輥頸——
輥身尺寸比，且如果軸承座截面尺寸C滿足如下（圖81）要求，
輥身直徑減小量可達(dá)新輥輥身直徑的10%。
對(duì)于高載荷軋機(jī)，鐵姆肯公司的工程師可使用FEA更好
地評(píng)估水平面和豎直面上的最薄軸承座截面處（A、B和C）的
應(yīng)力和變形。
圖81. 支撐輥軸承座關(guān)鍵截面
利用下面的等式計(jì)算最大允許軸承外徑的極近似值：
輥身修磨量 = 最大輥身直徑 – 最小輥身直徑
––––––––––––––––––––––––– x 100
最大輥身直徑
輥頸復(fù)合圓角半徑：由于存在強(qiáng)度和空間限制，傳統(tǒng)的單
半徑輥頸圓角設(shè)計(jì)并不合適。復(fù)合或雙半徑圓角是可行的解決
方案，因?yàn)樗鼈兊氖褂眯Чc最佳的橢圓圓角輪廓相似，且更
容易進(jìn)行機(jī)加工。
圖82顯示從已確定的兩個(gè)圓角的長(zhǎng)度ra和高度rb來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)
合半徑圓角的過(guò)程。知道圓角半徑的長(zhǎng)度和高度（ra和rb），
就可以利用下面的公式確定rc和rd：
(ra
- r b
)
2
4rb
- ra rc
= ra + –––––––– rd
= ––––––
2 (rb
- r d
) 3
其中：
ra
= 圓角長(zhǎng)度（在實(shí)際應(yīng)用中 ra 小于 2.5 倍 rb）
rb
= 圓角高度
rc
= 復(fù)合圓角的長(zhǎng)半徑
rd
= 復(fù)合圓角的短半徑
A最小值 = 0.2 x 軸承外徑
B最小值 = 0.1 x 軸承外徑
C最小值 = 0.038 x 軸承外徑
最小輥身直徑 = 1.075 x 軸承外徑 + 2 mm (0.078 in.)、
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
最小輥身直徑
軸承外徑
TIMKEN 工程手冊(cè) 47
圖82. 復(fù)合圓角半徑
計(jì)算最大輥頸彎曲應(yīng)力：圖83顯示輥頸的工作直徑DE和
工作長(zhǎng)度L，這兩個(gè)參數(shù)用于計(jì)算最大彎曲應(yīng)力。描畫(huà)出的等
應(yīng)力曲線通過(guò)Ra
/3，與圓角的主半徑(rc
)相切。然后，可利用
圖解法方便地確定等效輥頸直徑(DE
)和輥頸的有效工作長(zhǎng)度
(L)（圖83）。
圖83. 圖解法
請(qǐng)注意，DE 和 L 可利用下面的等式近似得出：
DE
= 內(nèi)圈內(nèi)徑 (d) 或輥頸外徑
L = B/2 + d/12
其中：
B = 軸承寬度
d = 內(nèi)圈內(nèi)徑
1
Ra = –– 輥頸外徑
2
確定DE和L后，可以利用下面的等式計(jì)算最大輥頸彎曲
應(yīng)力：
102 x SF(max.) x L
σ = ––––––––––––––
[2 x (DE
)
3
]
其中：
σ = 最大彎曲應(yīng)力 (N/mm2
)
SF(max.) = 最大軋制力 (N)
L = mm
DE
= mm
102 = 常數(shù)
下面介紹基于最大彎曲應(yīng)力選擇軋輥材料的一般指導(dǎo)原
則。但是，須由軋機(jī)設(shè)計(jì)人員最終決定軋輥材料的選擇及可
接受的應(yīng)力極限：
軋輥材料 最大彎曲應(yīng)力
鑄鐵 55 N/mm2
鐵合金 96 N/mm2
鑄鋼 103N/mm2
合金鑄鋼 138N/mm2
鍛鋼 172N/mm2
鍛造合金鋼 207N/mm2
對(duì)于載荷特別高的軋機(jī)，鐵姆肯公司可進(jìn)行有限元分析
以更好地評(píng)估輥頸圓角半徑區(qū)域的真實(shí)彎曲應(yīng)力，此處的彎
曲應(yīng)力最高。最終輥頸設(shè)計(jì)在減小軸承和輥身的距離以降低
輥頸應(yīng)力，與增大該距離以更好地密封并/或增大軸承寬度以
獲得更大承載能力之間達(dá)成平衡。
軸承解決方案：徑向位置
應(yīng)用考慮因素和軸承選擇
軋機(jī)軸承座中心線
輥頸中心線
軋機(jī)軸承座中心線
輥頸中心線
輥頸外徑輥頸外徑
輥身直徑輥身直徑
