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現(xiàn)代軋機的主要特征是大型、高速、重載、連續(xù)、自動,現(xiàn)代大型軋機特別是具有板型、板厚自動控制的大型板、帶材連軋機大都采用油膜軸承, 應用在軋機上作為工作輥軸承或支承輥軸承的稱做軋機油膜軸承,這類軸承基本上屬于低速重載、中速中載或重載軸承。軋機油膜軸承是油膜軸承中承載大的軸承之一。
油膜軸承的種類繁多,用途十分廣泛,像汽輪機、發(fā)電機組、球磨機、風機軸承、天文、航空、航天設備使用的軸承等等。 油膜軸承主要由錐套、襯套、止推軸承部分、密封系統(tǒng)、鎖緊系統(tǒng)等部分組成。油膜軸承有很多特點:承載能力大,抗沖擊能力強,使用壽命長,速度范圍寬,結構尺寸小,摩擦系數低。
一般軋機機械可分為軋鋼機和有色金屬軋機(主要是鋁材軋機和銅材軋機),按軋制產品又可分為線材軋機、型材軋機、帶材軋機、板材軋機(分寬厚板、中厚板、熱軋板、冷軋板)等。現(xiàn)今軋機使用的軸承主要有滾動軸承和油膜軸承兩大類,根據軋機的不同性能和用途選用不同種類的軸承,一般軋鋼機和銅材軋機使用油膜軸承為主,鋁材軋機習慣使用滾動軸承。 線材軋機粗軋和中軋機組以使用滾動軸承為主,例如型鋼軋機和棒材軋機大多使用滾動軸承。預精軋和精軋則是以使用油膜軸承為主。
帶材軋機目前國內仍是以滾動軸承為主,但因其承載低與壽命短等原因有逐步向油膜軸承發(fā)展的趨向。 板材軋機、一般中厚板軋機和熱連軋機都是使用油膜軸承,冷連軋機大部分使用油膜軸承,部分使用滾動軸承,其中以日本冷軋機推行使用較多,西歐、美國、俄羅斯、中國等其它國家很少推薦使用滾動軸承。 油膜軸承分類 油膜軸承按形成機理分為靜壓油膜軸承、動壓油膜軸承和動靜壓油膜軸承。 靜壓油膜軸承靠外部壓力形成純液體摩擦,因需要較為復雜的供油系統(tǒng),應用較少。它的工作原理是軸頸和軸承被外界供給的一定壓力的承載介質完全隔開,從而減低軸頸和軸承間相對摩擦,介質膜體的形成不受相對滑動速度的限制,在各種速度(包括零速度)下,均有較大承載能力。根據介質不同,靜壓軸承可分為液體靜壓軸承,氣體靜壓軸承。
動壓油膜軸承基于流體的動壓原理。旋轉的軸不斷地把具有一定粘度的潤滑油帶人收斂的楔形問隙,由于潤滑油在被軸卷吸人收斂的楔狀間隙的過程中受到壓迫,就產生了反抗力,當在載荷方向動壓力之和足以能平衡外載荷時,在軸與軸承之間就形成了一個完整的壓力油膜,使軸與軸承的表面脫離接觸,形成純液體摩擦。 動靜壓混合軸承是一種既綜合了液體動壓和靜壓軸承的優(yōu)點,又克服了其缺點的新型多油楔油膜軸承。
它利用靜壓軸承的節(jié)流原理,使壓力油腔中產生足夠大的靜壓軸承載力,從而克服了液體動壓軸承啟動和停止時出現(xiàn)的干摩擦造成主軸與軸承磨損現(xiàn)象,提高了主軸和軸承的使用壽命及精度保持性;軸承油腔大多采用淺腔結構,在主軸啟動后,依靠淺腔階梯效應形成的動壓承載力和靜壓承載力疊加,大大地提高了主軸承載能力,而多腔對置結構又極大地增加了主軸剛度;高壓油膜的均化作用和良好的抗振性能,保證了主軸具有很高旋轉精度和運轉平穩(wěn)性。