轧机油膜轴承选型要点

2021-12-22

冯健

（太原重工股份有限公司，山西太原 030024）

摘　要：解析轧机油膜轴承的规格定义，根据油膜轴承结构特点，归纳油膜轴承结设计选型要点，以“菜单式”选项供钢铁企业及轧机设计人员初步选型时使用。

0　引言

轧机油膜轴承是应用在冶金轧钢设备上的一种径向滑动轴承，是轧机的核心部件。无论是新上的项目，还是老旧轧线的改造，钢铁企业都希望给轧机配备强而有力的“心脏”。虽然专业的事要交给专业的人来做，每个项目会根据轧制工况进行独立设计，但在项目初期，企业或轧机设计人员还是希望能对油膜轴承的选型有个概念和方向。对此，分析轧机油膜轴承的结构特点，使钢铁公司或轧机设计人员无需详细了解油膜轴承的工作原理，只需要进行“菜单式”选择，就能掌握选型要点，对油膜轴承进行选择。

1　油膜轴承的规格定义

油膜轴承规格的定义：前面是轧机油膜轴承主要零件—— —锥套工作面（外圆）的直径，后面跟轴承的长径比系列。轴承的长径比，指轧机油膜轴承主要零件—— — 衬套的长度与锥套外圆直径的比值（图 1）。例如：ZYC1670-76，其中 1670 为锥套外圆直径，76 为衬套长度与锥套外圆直径的比值。在规格后面写标识，标识间以“-”分隔。例如：ZYC1670-76WJB-SZ。

图1 规格定义

2　油膜轴承的结构特点及适用选型

2.1 菜单一，油膜轴承的规格系列

油膜轴承分为 A、B、C、D 等 4 个系列。

A、C 系列为无键油膜轴承，标识为 WJ，A 系列轧辊锥度为1∶5，C 系列轧辊锥度为 1∶5.647 058；B 系列为长键油膜轴承，无标识，轧辊锥度为 1∶5.647 058；D 系列为无键薄壁油膜轴承，标识为 WJB，轧辊锥度为 1∶5.647 058。

根据承载能力（额定载荷）、轧辊允许Z小辊径（D 3MIN. ）选择油膜轴承系列。相同规格的油膜轴承，承载能力由 B→A→C→D增大，而轧辊允许Z小辊径 B=C<A<D。

通常，B 系列在新上项目中不推荐使用，因其为已逐渐淘汰结构，是为早期项目订购备件而设。

2.2 菜单二，承压结构

油膜轴承分为静-动压与动压两种油膜轴承承压结构。静-动压结构标识为 J，动压结构无标识。静-动压结构是在动压结构的基础上增加轴承静压油腔和静压供油设备，适用于低速重载或对轴承运行稳定性要求高的轧机。

（1）冷轧线推荐全线采用静-动压油膜轴承。

（2）常规热轧线推荐全线采用动压油膜轴承。

（3）连铸连轧线推荐：前几个低速重载机架采用静-动压油膜轴承，后机架采用动压油膜轴承。

（4）中厚板单机架或双机架可逆轧机，推荐采用静-动压油膜轴承。

2.3 菜单三，止推结构

油膜轴承止推结构分为双止推结构、单止推全对称结构、单止推非对称结构。

（1）推荐采用双止推结构（图 2），标识为 SZ，能有效防止窜动对油膜轴承使用带来的影响。

图2 双止推结构

（2）单止推全对称结构，标识为 DZ，能较简便地实现单止推与双止推的互换。

（3）单止推非对称结构（图 3），标识为 DZF，二辊轧机中推荐采用，其他轧机不推荐采用。

图3 单止推非对称结构

2.4 菜单四，锁紧方式

油膜轴承锁紧方式有机械锁紧、液压锁紧和移动式液压锁紧。机械锁紧结构无标识，液压锁紧结构标识为 YS，移动式液压锁紧标识为 YYS。

（1）机械锁紧结构。由于油膜轴承安装较复杂，要靠行车辅助和操作人员的经验，用钢丝绳盘旋安装，因此不推荐采用。一般改造项目由于受到原设备轴向尺寸限制，可选用机械锁紧。

（2）机架数量少，推荐采用液压锁紧方式。液压缸固定在轧辊头上，安装和拆卸油膜轴承时，外置液压小车管路接通液压缸，液压缸沿轴向往复运动，带动其他零部件，将油膜轴承安装到轧辊上，或从轧辊拆卸下来。安装完成后，液压缸随轧辊一起旋转。每个机架配备4套液压缸。

（3）连轧线机架数量多，推荐采用移动式液压锁紧方式。安装和拆卸油膜轴承时，外置液压缸、液压小车，液压小车管路接通液压缸，外置液压缸固定在轧辊头上沿轴向往复运动，带动其他零部件，将油膜轴承安装到轧辊上，?从轧辊拆卸下来。安装完成后，液压缸脱离轧辊。一条轧线（一般机架数量是 7～9 个）配备 1～2 套液压缸即可。如果采用液压锁紧方式，一条 7 机架的轧线需要至少配备 28 套液压缸，因此，连轧线推荐采用移动式液压锁紧方式。

2.5 菜单五，密封方式

油膜轴承密封方式主要有脚形密封结构、新型密封结构、ACS 密封结构。脚型密封结构标识为 JF，新型密封结构标识为XF，ACS 密封结构标识为 ACS。脚型密封结构由密封盖、脚型密封、铝环组件、水封等组成。新型密封结构由密封盖、新型脚型密封、铝环组件、新型水封等组成。ACS 密封结构由密封盖、密封 A部、密封 B 部、水封等组成。推荐采用Z新型的 ACS 密封结构，它是目前密封效果Z好的结构。脚型密封结构、新型密封结构目前也广泛应用于各大钢厂。

2.6 菜单六，其他选项

其他选项有油膜轴承运行温度监控，端罩带可视窗口等。

（1）油膜轴承运行温度监控选项。标识为 WK，是在油膜轴承的主要零件—— — 衬套上安装测温装置，将轴承的运行温度反馈到轧机主操作系统，与轧机的运行联锁。

（2）端罩带可视窗口选项。无标识，是提供一个观察油膜轴承润滑油液位情况的窗口。

3　结语

以上所述是轧机油膜轴承的典型结构，是目前已广泛应用于工程实际的油膜轴承配置方式，供钢铁公司或轧机设计人员初步选型用。如果是老旧设备改造，也可以参看设备改造油膜轴承配置菜单（表 1），选择合适改造方向。新项目或准备改造的项目有了方向后，与专业的油膜轴承设计人员进行技术交流，设计人员会根据选型要求开展专业设计，为企业设计、制造Z优化的油膜轴承。

参考文献

［1］郭溪泉，李树清.轧机油膜轴承［M］.北京：机械工业出版社，1992.