軋機(jī)油膜軸承選型要點(diǎn)

馮 健

（太原重工股份有限公司，山西太原 030024）

0 引言

軋機(jī)油膜軸承是應(yīng)用在冶金軋鋼設(shè)備上的一種徑向滑動(dòng)軸承，是軋機(jī)的核心部件。無(wú)論是新上的項(xiàng)目，還是老舊軋線(xiàn)的改造，鋼鐵企業(yè)都希望給軋機(jī)配備強(qiáng)而有力的“心臟”。雖然專(zhuān)業(yè)的事要交給專(zhuān)業(yè)的人來(lái)做，每個(gè)項(xiàng)目會(huì)根據(jù)軋制工況進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，但在項(xiàng)目初期，企業(yè)或軋機(jī)設(shè)計(jì)人員還是希望能對(duì)油膜軸承的選型有個(gè)概念和方向。對(duì)此，分析軋機(jī)油膜軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使鋼鐵公司或軋機(jī)設(shè)計(jì)人員無(wú)需詳細(xì)了解油膜軸承的工作原理，只需要進(jìn)行“菜單式”選擇，就能掌握選型要點(diǎn)，對(duì)油膜軸承進(jìn)行選擇。

1 油膜軸承的規(guī)格定義

油膜軸承規(guī)格的定義：前面是軋機(jī)油膜軸承主要零件——錐套工作面（外圓）的直徑，后面跟軸承的長(zhǎng)徑比系列。軸承的長(zhǎng)徑比，指軋機(jī)油膜軸承主要零件——襯套的長(zhǎng)度與錐套外圓直徑的比值（圖1）。例如：ZYC1670-76，其中1670 為錐套外圓直徑，76 為襯套長(zhǎng)度與錐套外圓直徑的比值。在規(guī)格后面寫(xiě)標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)間以“-”分隔。例如：ZYC1670-76WJB-SZ。

圖1 規(guī)格定義

2 油膜軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用選型

2.1 菜單一，油膜軸承的規(guī)格系列

油膜軸承分為A、B、C、D 等4 個(gè)系列。

A、C 系列為無(wú)鍵油膜軸承，標(biāo)識(shí)為WJ，A 系列軋輥錐度為1∶5，C 系列軋輥錐度為1∶5.647 058；B 系列為長(zhǎng)鍵油膜軸承，無(wú)標(biāo)識(shí)，軋輥錐度為1∶5.647 058；D 系列為無(wú)鍵薄壁油膜軸承，標(biāo)識(shí)為WJB，軋輥錐度為1∶5.647 058。

根據(jù)承載能力（額定載荷）、軋輥允許最小輥徑（D3MIN.）選擇油膜軸承系列。相同規(guī)格的油膜軸承，承載能力由B→A→C→D增大，而軋輥允許最小輥徑B=C

通常，B 系列在新上項(xiàng)目中不推薦使用，因其為已逐漸淘汰結(jié)構(gòu)，是為早期項(xiàng)目訂購(gòu)備件而設(shè)。

2.2 菜單二，承壓結(jié)構(gòu)

油膜軸承分為靜-動(dòng)壓與動(dòng)壓兩種油膜軸承承壓結(jié)構(gòu)。靜-動(dòng)壓結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為J，動(dòng)壓結(jié)構(gòu)無(wú)標(biāo)識(shí)。靜-動(dòng)壓結(jié)構(gòu)是在動(dòng)壓結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加軸承靜壓油腔和靜壓供油設(shè)備，適用于低速重載或?qū)S承運(yùn)行穩(wěn)定性要求高的軋機(jī)。

（1）冷軋線(xiàn)推薦全線(xiàn)采用靜-動(dòng)壓油膜軸承。

（2）常規(guī)熱軋線(xiàn)推薦全線(xiàn)采用動(dòng)壓油膜軸承。

（3）連鑄連軋線(xiàn)推薦：前幾個(gè)低速重載機(jī)架采用靜-動(dòng)壓油膜軸承，后機(jī)架采用動(dòng)壓油膜軸承。

（4）中厚板單機(jī)架或雙機(jī)架可逆軋機(jī)，推薦采用靜-動(dòng)壓油膜軸承。

2.3 菜單三，止推結(jié)構(gòu)

油膜軸承止推結(jié)構(gòu)分為雙止推結(jié)構(gòu)、單止推全對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)、單止推非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。

（1）推薦采用雙止推結(jié)構(gòu)（圖2），標(biāo)識(shí)為SZ，能有效防止竄動(dòng)對(duì)油膜軸承使用帶來(lái)的影響。

圖2 雙止推結(jié)構(gòu)

（2）單止推全對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，標(biāo)識(shí)為DZ，能較簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)單止推與雙止推的互換。

（3）單止推非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)（圖3），標(biāo)識(shí)為DZF，二輥軋機(jī)中推薦采用，其他軋機(jī)不推薦采用。

圖3 單止推非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)

2.4 菜單四，鎖緊方式

油膜軸承鎖緊方式有機(jī)械鎖緊、液壓鎖緊和移動(dòng)式液壓鎖緊。機(jī)械鎖緊結(jié)構(gòu)無(wú)標(biāo)識(shí)，液壓鎖緊結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為YS，移動(dòng)式液壓鎖緊標(biāo)識(shí)為YYS。

（1）機(jī)械鎖緊結(jié)構(gòu)。由于油膜軸承安裝較復(fù)雜，要靠行車(chē)輔助和操作人員的經(jīng)驗(yàn)，用鋼絲繩盤(pán)旋安裝，因此不推薦采用。一般改造項(xiàng)目由于受到原設(shè)備軸向尺寸限制，可選用機(jī)械鎖緊。

（2）機(jī)架數(shù)量少，推薦采用液壓鎖緊方式。液壓缸固定在軋輥頭上，安裝和拆卸油膜軸承時(shí)，外置液壓小車(chē)管路接通液壓缸，液壓缸沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其他零部件，將油膜軸承安裝到軋輥上，或從軋輥拆卸下來(lái)。安裝完成后，液壓缸隨軋輥一起旋轉(zhuǎn)。每個(gè)機(jī)架配備4套液壓缸。

（3）連軋線(xiàn)機(jī)架數(shù)量多，推薦采用移動(dòng)式液壓鎖緊方式。安裝和拆卸油膜軸承時(shí)，外置液壓缸、液壓小車(chē)，液壓小車(chē)管路接通液壓缸，外置液壓缸固定在軋輥頭上沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其他零部件，將油膜軸承安裝到軋輥上，或從軋輥拆卸下來(lái)。安裝完成后，液壓缸脫離軋輥。一條軋線(xiàn)（一般機(jī)架數(shù)量是7～9 個(gè)）配備1～2 套液壓缸即可。如果采用液壓鎖緊方式，一條7機(jī)架的軋線(xiàn)需要至少配備28 套液壓缸，因此，連軋線(xiàn)推薦采用移動(dòng)式液壓鎖緊方式。

2.5 菜單五，密封方式

油膜軸承密封方式主要有腳形密封結(jié)構(gòu)、新型密封結(jié)構(gòu)、ACS 密封結(jié)構(gòu)。腳型密封結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為JF，新型密封結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為XF，ACS 密封結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)為ACS。腳型密封結(jié)構(gòu)由密封蓋、腳型密封、鋁環(huán)組件、水封等組成。新型密封結(jié)構(gòu)由密封蓋、新型腳型密封、鋁環(huán)組件、新型水封等組成。ACS 密封結(jié)構(gòu)由密封蓋、密封A部、密封B 部、水封等組成。推薦采用最新型的ACS 密封結(jié)構(gòu)，它是目前密封效果最好的結(jié)構(gòu)。腳型密封結(jié)構(gòu)、新型密封結(jié)構(gòu)目前也廣泛應(yīng)用于各大鋼廠(chǎng)。

2.6 菜單六，其他選項(xiàng)

其他選項(xiàng)有油膜軸承運(yùn)行溫度監(jiān)控，端罩帶可視窗口等。

（1）油膜軸承運(yùn)行溫度監(jiān)控選項(xiàng)。標(biāo)識(shí)為WK，是在油膜軸承的主要零件——襯套上安裝測(cè)溫裝置，將軸承的運(yùn)行溫度反饋到軋機(jī)主操作系統(tǒng)，與軋機(jī)的運(yùn)行聯(lián)鎖。

（2）端罩帶可視窗口選項(xiàng)。無(wú)標(biāo)識(shí)，是提供一個(gè)觀(guān)察油膜軸承潤(rùn)滑油液位情況的窗口。

3 結(jié)語(yǔ)

以上所述是軋機(jī)油膜軸承的典型結(jié)構(gòu)，是目前已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際的油膜軸承配置方式，供鋼鐵公司或軋機(jī)設(shè)計(jì)人員初步選型用。如果是老舊設(shè)備改造，也可以參看設(shè)備改造油膜軸承配置菜單（表1），選擇合適改造方向。新項(xiàng)目或準(zhǔn)備改造的項(xiàng)目有了方向后，與專(zhuān)業(yè)的油膜軸承設(shè)計(jì)人員進(jìn)行技術(shù)交流，設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)選型要求開(kāi)展專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，為企業(yè)設(shè)計(jì)、制造最優(yōu)化的油膜軸承。

表1 設(shè)備改造油膜軸承配置菜單