【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适合用在诸如热矫平机的机器中的轴承，其中，在机器的使用期间，轴承的至少一部分将经受至少150℃的温度。本专利技术还涉及包括至少一个这种轴承的这种机器。本专利技术还涉及一种用于润滑这种轴承的方法以及至少一个这种轴承在这种机器中的用途。
技术介绍
1、在许多工业应用中，诸如钢铁生产过程，轴承经受高温条件，其中轴承的操作温度可以超过200℃。
2、例如，金属产品(诸如金属条)可以经过轧制线和其他机器，诸如将金属产品压平、轧制或挤出成其最终形状的热矫平机(hot leveler)。
3、在这种高温应用中使用的轴承的温度通常由冷却系统(诸如水循环)来控制，以延长轴承的使用寿命。同时，诸如使油润滑、油气润滑或油雾润滑循环的各种润滑系统也提供一定的冷却效果。然而，在一些应用中，诸如热矫平机中的支撑辊，由于空间或设计限制，不能采用专用冷却系统。因此，为这种应用提供润滑系统是一个挑战。
4、用于支撑热矫平机中的辊的轴承例如使用油气润滑系统来润滑。然而，油气润滑系统在使用一段时间后将老化，导致许多问题，诸如来自轴承的油泄漏。如果来自轴承的润滑剂泄漏并滴落到经过热矫平机的产品的表面上，则轧制产品的表面可能受到影响，轧制产品的质量可能降低并且轧制产品可能需要报废。
5、因此，在热矫平机中使用油气润滑冷却系统存在重大风险。然而，由于生产过程的要求和系统复杂性，安装附加的轴承冷却系统是非常困难的。也就是说，用于附加润滑系统的空间非常小，附加润滑系统通常包括控制器或计时器、泵和润滑剂储存器、计
6、除了高温之外，在高温生产过程中使用的轴承还由于在使用期间的高载荷、大的温度变化、高腐蚀、磨损和高污染而经受极度磨损。这些苛刻的操作条件可能使轴承的充分润滑变得困难并且限制生产率。与高温应用中使用的其他组件相比，这种应用中的轴承的使用寿命即相对较短。为此原因，必须频繁更换或检修轴承。如果轴承失效，则必须在尽可能最短的时间内更换轴承，使得设备(诸如重板轧制设备(heavy plate milling plant))的停机时间最小化。更换轴承(诸如备用滚子轴承(backup roller bearing))可能是困难且耗时的，因为可能需要拆卸轴承所安装在的机器的一部分。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种改进的轴承或轴承组合解决方案，其适用于如下这种机器，其中，在机器的使用期间，即在使用机器生产或加工产品之前、期间或之后的任何时间，轴承的至少一部分或整个轴承将经受至少150℃、至少200℃、至少250℃、至少300℃的温度。这种机器可以例如是热矫平机或在金属或金属合金制造工业中(诸如在铁或钢制造工业中)使用的任何其他机器。
2、该目的通过包括耐高温润滑脂和耐高温密封件的轴承(即，密封的脂润滑轴承)来实现。耐高温润滑脂包含增稠剂和合成基础油或由增稠剂和合成基础油组成，并且耐高温润滑脂具有至少250℃的滴点(dropping point)和1.0至1.5的美国润滑脂学会(nlgi)稠度等级。
3、润滑脂的滴点是脂耐热性的标志，并且是在特定测试条件下润滑脂从半固体转变为液体状态的温度。润滑脂的滴点取决于所使用的增稠剂的类型以及耐高温润滑脂的合成基础油和增稠剂的粘结性。滴点表示脂保持其结构的温度上限，但不一定是可以使用脂的最高温度。脂的滴点可以使用astm国际标准d-566和d-2265中给出的测试程序来确定。使用滴点为至少250℃的耐高温润滑脂允许轴承用于高温应用，在高温应用中，轴承的至少一部分在其使用期间经受至少150℃的温度。
4、润滑脂的nlgi稠度等级表示耐高温润滑脂的相对硬度的量度，如由美国润滑脂学会建立的润滑脂的标准分类所规定的。nlgi的分类定义了九个等级，每个等级与astm工作针入度值的范围相关联，astm工作针入度值使用由标题为“润滑脂的锥针入度”的标准astmd217定义的测试来测量。在根据本专利技术的轴承中使用的耐高温润滑脂比常规润滑脂软，常规润滑脂具有2.0或更高的nlgi。这种耐高温润滑脂在从环境温度到所需的高操作温度的温度范围中具有相对低的搅动摩擦(churning friction)。
5、在轴承的磨合阶段期间，尤其是在寒冷环境中，当轴承在执行其常规任务时必须搅动(稠)润滑剂时，可能发生脂搅动。即，轴承需要一定量的力(或扭矩)来开始转动，并且一旦它们开始运动就继续转动。运行扭矩通常小于启动扭矩。如果脂的稠度太高，则这会导致阻力，并且使用轴承的机器必须更努力地工作以重新分配脂，这导致更高的操作温度、降低的效率以及润滑剂和机器两者的使用寿命的缩短。过大的摩擦转矩还会阻碍辊的旋转并导致粘钢损坏或表面涂抹。如果稠度太低，则可能发生过多的脂泄漏，从而导致机器磨损和过早失效。
6、通过选择nlgi稠度等级为1.0至1.5的耐高温润滑脂，该耐高温润滑脂比常规润滑脂软，搅动损失将相对较低，并且在磨合阶段期间轴承的旋转将不会像使用常规润滑脂时那样受到阻碍。另外，磨合时间将大大缩短。即，在使用常规润滑脂的系统中，这种磨合阶段可以持续长达一个月。优化轴承摩擦能够降低粘钢损坏的风险。
7、专利技术人已经发现，即使在诸如热矫平机的机器中没有轴承冷却系统的情况下使用，根据本专利技术的密封的脂润滑轴承也提供可靠的润滑解决方案。轴承将具有长的使用寿命，即六个月或更长的使用寿命，并且在其使用期间将不需要维护或重新润滑，这增加使用轴承的机器的可靠性并减少润滑剂消耗。
8、另外，由于根据本专利技术的轴承用耐高温润滑脂进行润滑，并且包括耐高温密封件，该耐高温密封件提供了防止润滑剂泄漏和滴落的额外保护以及防止润滑剂污染的保护，因此将有较少的润滑剂溢出。这降低了早期轴承故障、产品质量下降和产品报废的风险。由此减少了由润滑剂泄漏或润滑系统故障引起的意外停机时间。此外，由此避免了由于必须提供润滑系统来冷却轴承而引起的附加问题，诸如增加的系统复杂性、增加的能量消耗、增加的更换备件的需要以及增加的安装、维护和修理成本。因此，通过利用根据本专利技术的轴承，可以实现生产效率、成本节省和减少的环境影响。
9、根据本专利技术的一个实施方式，轴承适用于如下机器，诸如热矫平机或矫直机、连铸机、热轧机、辊台、轧板机(plate mill)、在金属或金属合金制造过程(诸如铁或钢生产过程)中使用的机器，或者生产或加工大型和/或重型产品(即，宽度大于2m、大于3m、大于4m或大于5m，和/或厚度大于5mm、大于10mm、大于20mm、大于30mm、大于40mm、大于50mm或大于60mm的产品)的任何机器。
10、在根据本专利技术的轴承中使用的耐高温润滑脂包含一种或多种合成基础油，而不是一种或多种烃基础油。耐高温润滑脂可以是诸如硅酮耐高温润滑脂(silicone hightemperature-resistant lubricating grease)的润滑剂，其中增稠剂和合成基础油都是合成的。耐高温润滑脂可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于机器(26)的轴承(20)，其中，在所述机器(26)的使用期间，所述轴承(20)的至少一部分将经受至少150℃的温度，其特征在于，所述轴承(20)包括：
2.根据权利要求1所述的轴承(20)，其特征在于，所述轴承(20)适用于热矫平机或矫直机、连铸机、热轧机、辊台、轧板机、用于金属或金属合金制造过程的机器，诸如用于铁或钢生产过程的机器，或者生产或加工宽度大于2m和/或厚度大于5mm的产品的机器。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温润滑脂(22)的所述增稠剂包括以下各项中的至少一种：聚脲、聚四氟乙烯、磺酸钙复合物、锂复合物、改性膨润土或滴点为至少250℃的任何其他增稠剂。
4.根据前述权利要求中的任一项的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温润滑脂(22)的所述合成基础油包括以下各项中的至少一种：聚-α-烯烃、聚醚、酯油、硅油、全氟聚醚(PFPE)或任何其它合成油。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温密封件(24)包括以下各项中的至少一种：氢化丙烯腈
6.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述轴承(20)被填充有所述耐高温润滑脂(22)，填充水平高达50％至95％。
7.一种机器(26)，诸如热矫平机，其特征在于，所述机器(26)包括至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的密封的脂润滑轴承(20)。
8.一种用于润滑机器(26)的轴承(20)的方法，所述机器(20)诸如为热矫平机，其中，在所述机器(26)的使用期间，所述轴承(20)的至少一部分将经受至少150℃的温度，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在所述机器(26)的使用期间所述至少一个轴承(20)将经受至少150℃的温度的至少一个位置中设置至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的密封的脂润滑轴承(20)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：用耐高温润滑脂(22)填充所述轴承(20)至50％-95％的填充水平。
10.一种至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的脂润滑轴承(20)在机器(26)中的用途，其中，在所述机器(26)的使用期间，所述轴承(20)的至少一部分将经受至少150℃的温度，所述机器(26)诸如为热矫平机或矫直机、连铸机、热轧机、辊台、在金属或金属合金制造过程中使用的机器，诸如在铁或钢生产过程中使用的机器，或用于生产或加工宽度大于1m和/或厚度大于5mm的产品的机器。
...【技术特征摘要】
1.一种用于机器(26)的轴承(20)，其中，在所述机器(26)的使用期间，所述轴承(20)的至少一部分将经受至少150℃的温度，其特征在于，所述轴承(20)包括：
2.根据权利要求1所述的轴承(20)，其特征在于，所述轴承(20)适用于热矫平机或矫直机、连铸机、热轧机、辊台、轧板机、用于金属或金属合金制造过程的机器，诸如用于铁或钢生产过程的机器，或者生产或加工宽度大于2m和/或厚度大于5mm的产品的机器。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温润滑脂(22)的所述增稠剂包括以下各项中的至少一种：聚脲、聚四氟乙烯、磺酸钙复合物、锂复合物、改性膨润土或滴点为至少250℃的任何其他增稠剂。
4.根据前述权利要求中的任一项的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温润滑脂(22)的所述合成基础油包括以下各项中的至少一种：聚-α-烯烃、聚醚、酯油、硅油、全氟聚醚(pfpe)或任何其它合成油。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述耐高温密封件(24)包括以下各项中的至少一种：氢化丙烯腈丁二烯橡胶(hnbr)或氟碳橡胶(fkm)或任何其他耐高温弹性体材料。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承(20)，其特征在于，所述轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈毅，林锋，张国江，周宇昕，韩波，陆林新，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：
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