從19世紀20年代開始，人類開始利用原始水泥，經歷100年的瓶窯，立窯和機械立窯初級階段，20世紀20年代我們進入了旋窯時期。從此，支撐和保持旋轉的軸承也成為水泥行業的關鍵零部件之一。這時距離鐵姆肯公司在1899年成立已經30多年了。
1980年左右出現的預分解窯 (PC) ，也稱為新型干法窯，使已經取代濕法窯的干法懸浮預熱器窯 (SP) 產能成倍增長，現今每條生產線最大產能可以達到13000噸/天。與此同時，已經有110年軸承制造和90多年高品質合金鋼制造歷史的鐵姆肯公司已經把軸承應用到了水泥行業的各個設備上，用高品質高可靠性的產品在軸承行業引領著科技進步。
今天，鐵姆肯公司作為一家實力雄厚的、為各行各業提供杰出的摩擦管理和動力傳動解決方案的致力于工業技術、產品和服務的工程性公司，正將業務戰略逐步轉型到以工業市場為核心，作為工業市場的重要業務之一，我們同樣也致力于為水泥行業提供更高品質的高端產品。
早在2007年國家發改委發布八項措施強化節能減排，其中包括加大結構調整力度、推進技術進步、加強節能降耗管理、推進循環經濟發展、強化污染防治等。其中明確指出了水泥行業要淘汰落后產能，應用新型生產技術，從而控制能耗并加強節能減排和控制污染。這對水泥行業來說，是一條可持續發展之路。而在這條道路上，鐵姆肯公司的解決方案已經和將為各位水泥行業的生力軍再助動力。
在介紹運用在水泥行業的高新軸承產品技術方案之前，讓我們看兩個水泥行業的例子來說明新技術的應用對節能的貢獻。
??? 機立窯和新型干法水泥窯相比，按6000萬噸年水泥熟料需求量折算，每年節約標準煤100萬噸以上，節省石灰石700萬噸以上，可以節約土地約2萬畝。（摘自浙江省“十一五”水泥工業發展專項規劃）
產能為5000噸/天的水泥熟料干法生產線配套低溫余熱發電系統，年運行7000h，計算熟料發電量33.7KWh，年發電量5411x104KWh，年供電量4924x104KWh，按大型火電廠發電效率為0.383Kg標準煤/KWh計算，年節約標準煤18859噸， 每年減少二氧化碳排放量47148噸。（摘自宋紀元《水泥余熱發電總包工程經驗淺談》）
高可靠性軸承解決方案的產品技術特點
想象一下，高可靠性的軸承解決方案是否可以帶來巨大價值呢？
讓我們以解鐵姆肯公司的產品技術特點為例來逐一說明：
——純凈的軸承鋼材料?????
——優化的接觸型面設計
——高標準的表面粗糙度
1. 純凈的軸承鋼材料
從1917年，鐵姆肯公司為了更好的控制軸承品質源頭而建立了自己的鋼廠，并主要為自己的軸承制造廠提供鋼材。隨著計算機技術的興起和迅猛發展，從上世紀80年代開始，正如大家在圖1中所看到的，Timken?軸承鋼的純凈度不斷躍上新的臺階。由于軸承鋼純凈度的提高，使得軸承由于內部雜質失效的幾率大大減少。試驗證實，軸承的有效壽命較相同運轉條件下的其他同類軸承可以提高到2倍。顯然，軸承以及設備的壽命因此可以提高，更長時間的可靠運轉無疑為水泥廠商提供了直接的效益。
?????????????????????????????? 圖1 軸承材料的不斷進步
2. 優化的接觸型面設計
我們知道，在水泥設備的運轉過程中，偏心的高負載在所難免。不但如此，隨著對設備能耗標準的要求不斷提高，設備和軸承的尺寸限定在更小的范圍。為此鐵姆肯公司采用了優化的接觸型面幾何設計。如圖2所示，由于多半徑的接觸型面輪廓設計，軸承接觸區的應力有效均化，避免局部的應力集中而導致提前失效。如圖3，相應的實驗可以證明，鐵姆肯公司的優化接觸型面幾何設計可以在惡劣工況下提高軸承壽命高達4倍。那么，從另外一方面講，我們可以減少零部件的設計尺寸、減少設備重量、減少運轉能耗；不僅如此，還為原始設備制造商節省了制造成本，增加了利潤空間。
??????????????????????????????????? 圖2 不同載荷狀況和接觸型面設計
??????????????????????????????? 圖3? 幾何輪廓對軸承壽命的影響
3. 高標準的表面粗糙度
毋庸置疑，軸承滾道的表面粗糙度影響著潤滑的效果，而潤滑的有效性直接決定了軸承的壽命。在圖4中，不同表面粗糙度在相同的計算油膜厚度情況下，金屬之間的接觸摩擦程度是不同的，由此引起的軸承損傷也就不同。在同種工況下，我們用不同表面粗糙度的軸承作對比試驗，如圖5所見，隨著工況越來越苛刻，l（計算油膜厚度與復合滾子滾道表面粗糙度比值）越來越小時，增強的高標準表面粗糙度設計軸承與普通軸承壽命差甚至可以高達4倍。
?????????????????????????? 圖4? 表面粗糙度對油膜和金屬摩擦的影響
????????????????????????????? 圖5? 表面粗糙度對軸承壽命的影響
鐵姆肯公司高性能軸承解決方案
為了更好地提高設備性能和可靠性，鐵姆肯公司整合以上技術推出了一系列獨一無二的高性能軸承解決方案，包括了P900? 軸承、DuraSpexx?軸承、抗雜質軸承、工程表面處理軸承以及耐腐蝕軸承（見圖 6）。每種軸承都是針對某組特定的損傷模式而設計的。這些高性能軸承的使用壽命在不同的應用環境中要比普通軸承高出一倍至六倍不等。
Timken P900?軸承和DuraSpexx? 軸承在承載能力、效率和持久性方面表現卓越，被行業奉為標桿。采用了超級純凈鋼后，這些軸承的滾子、內圈、外圈的表面都經過特殊加工，能減少與表面有關的損傷模式的產生（見圖5），此外，軸承先進的幾何構型幾乎能完全消除由載荷過高或偏心所造成的邊界應力集中（見圖 3）。在某些工況中，這些軸承的相對壽命要比Timken?標準軸承高出四倍。
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圖6? 鐵姆肯公司高性能軸承方案
除此之外，鐵姆肯公司還提供抗雜質軸承。標準 Timken?滲碳軸承能有效抵御中度雜質的有害作用，無論是在實驗室還是現場測試，甚至能超過競爭對手所推出的抗雜質產品。在雜質更多、潤滑不足的工況中，Timken?抗雜質軸承能進一步延長軸承壽命，實驗證明抗雜質軸承可比標準Timken?軸承的壽命高達2倍之多。此外，我們還為客戶提供 Debris Signature Analysis?服務。作為一項高級計算機工具，這項工具讓工程師可以通過分析軸承滾道表面上所目檢到的雜質損傷“痕跡”，對應用環境的雜質嚴重程度進行建模。該工具可以量化損傷痕跡對于軸承壽命的影響，并能幫助工程師選出最合適的軸承解決方案。
當然，Timken?工程表面處理（ES）軸承會給我們帶來不同解決之道。鐵姆肯公司的工程表面處理技術能為客戶提供更好的軸承性能，被廣泛應用于水泥、采礦、油田、冶金、風能、航空航天和電力等行業。在這些行業里，軸承的性能和正常運行時間至關重要。這種軸承的設計特點在于采用了鐵姆肯公司的工程表面鍍層。這種鍍層是一種金屬碳化基的納米合成薄膜，擁有極其堅硬、摩擦超小的表面特性。它的有些屬性與陶瓷相似，能減少發生在滾子和滾道接觸面上的微型焊接和粘著磨損，尤其是金屬與金屬之間的接觸。工程表面處理軸承能有效地預防雜質、減小摩擦和扭矩，減少表面擦傷，延長軸承在潤滑不良情況下的工作壽命，減少假性壓痕磨損以及潤滑劑的流失。該鍍層工藝經過精心設計，符合質量規范，在鐵姆肯公司全球制造工廠里都進行嚴格控制。鐵姆肯公司的技術專家進行了諸多性能測試以優化鍍層配方，實驗證明，工程表面處理軸承的最大壽命能達到標準軸承的六倍。
說到耐腐蝕軸承。鐵姆肯公司的AquaSpexx?軸承上涂有鋅合金鍍層，鋅合金鍍層是鐵姆肯公司自主研發的專利技術，在軋機、加工設備、海事中應用廣泛，能有效抵抗水性腐蝕所造成的損傷。鍍層設計通常應用在軸承載荷較輕且非酸性的工作環境中。AquaSpexx?軸承具有很強的耐腐蝕性，通過實踐證實其相對軸承壽命最多可達傳統軸承的五倍。還有鐵姆肯公司的Thin Dense Chrome?（TDC）軸承的鍍層是一層鉻基薄層，能有效保護軸承，以免生銹和酸蝕。這些軸承通常應用在紙機、食品飲料加工和海事行業中，與傳統軸承相比，其耐腐蝕特性要高出三倍。
鐵姆肯公司產品的價值
在水泥行業苛刻應用環境中，鐵姆肯公司的全系列高性能軸承解決方案在材料、表面加工、接觸面幾何構型以及鍍層等方面均采用了鐵姆肯公司自主研發的工程技術，能幫助我們的客戶降低設備設計和運作的總成本，以此提升競爭力，從而體現鐵姆肯產品的價值和為您帶來的增值。針對嚴苛的環境，我們的高性能軸承能為您：
? 提升軸承性能，延長軸承壽命
? 提高功率密度，在同樣的安裝空間下，高性能軸承的承載能力更高
? 降低軸承更換成本
? 降低設備維修成本
? 延長設備正常運行時間，提高生產力
? 價值最大化， 提高軸承性價比
高性能軸承可以應用在產品周期的任何一個階段，從樣機原型到最終應用，無需重新進行系統設計。通過采用高級計算機分析工具，鐵姆肯公司的工程師能為您提供有關解決方案的建議，向您推薦最適合您工況的產品。