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中國軋機油膜軸承技術(shù)(三)

當時(shí)的主要工作是探討工作機理,從經(jīng)典潤滑理論建立數學(xué)模型,數值計算方法,準解析方法等,把理論研究又引深一步。鑒于經(jīng)典理論的油膜峰值壓力達100MPa以上,繼而進(jìn)行了彈流理論的應用研究工作,當時(shí),研究彈流的一些學(xué)者,只注重了反形接觸的高副彈流的研究,而對滑動(dòng)軸承,認為是非典型彈流問(wèn)題,甚至有人認為重載油膜軸承不屬于彈流范疇。經(jīng)過(guò)深入研究后,發(fā)現膜厚的周向分布出現了明顯的“頸縮”這一彈流理論中特有的現象,膜后的軸向分布也異于經(jīng)典理論,油膜壓力峰值位置后移,而且,偏心率可以計算到ε%26gt;1,證實(shí)了軋機油膜軸承潤滑理論屬于彈流問(wèn)題。隨著(zhù)現代連軋機向高速重載方向發(fā)展,繼而又進(jìn)行了熱—彈流理論的研究。同時(shí),也比較深入地進(jìn)行了靜—動(dòng)壓潤滑理論的研究工作,設計開(kāi)發(fā)了我國首套靜--動(dòng)壓油膜軸承。

  5產(chǎn)品開(kāi)發(fā),我國設計開(kāi)發(fā)軋機油膜軸承,其基礎是前蘇聯(lián)50年代初期制造的軸承產(chǎn)品和一點(diǎn)工廠(chǎng)資料。當時(shí)的軋機油膜軸承,從性能上來(lái)說(shuō),只適用于低速軋制;從結構上來(lái)說(shuō),比較陳舊,裝拆、維護都很不方便。從60年代中期開(kāi)始,我國自行設計制造厚板、特厚板軋機和1700mm熱、冷連軋機,在當時(shí)的國際環(huán)境下,軋機軸承只能自行研制,由于特大型滾動(dòng)軸承制造困難,就都采用了油膜軸承。

  第一代國產(chǎn)軋機油膜軸承,以4200mm特厚板軋機的φ1300mm油膜軸承為代表,屬于低速重載,只是在結構上較蘇式油膜軸承有了較大改進(jìn),第二代國產(chǎn)軋機油膜軸承,以1700mm熱、冷連軋機的φ1100mm油膜軸承為代表,軋機速度提高了,結構設計改進(jìn)了,裝拆的快速性改善了;第三代國產(chǎn)軋機油膜軸承,以650mm板軋機的φ500mm靜一動(dòng)壓油膜軸承為代表,軸承性能顯著(zhù)改善,承載能力提高了一倍,結構設計也趨完善,接近摩戈伊爾軸承,是世界上繼美國、前蘇聯(lián)之后第三個(gè)獨立設計制造靜一動(dòng)壓油膜軸承的國家。我國軋機油膜軸承的獨立開(kāi)發(fā)能力,僅次于美國和前蘇聯(lián),但從靜—動(dòng)壓油膜軸承的深入研究與形式選擇來(lái)說(shuō),我們優(yōu)于他們。比如說(shuō),關(guān)于油腔的設計,美國采用中央一個(gè)油腔,前蘇聯(lián)采用四個(gè)油腔,而我國采用軸向對稱(chēng)雙油腔式,直到1994年,美國的靜一動(dòng)壓油膜軸承才由單油腔改進(jìn)為雙油腔式,可見(jiàn)一斑。標志軋機油膜軸承當代水平的是90年代初為酒泉鋼鐵公司研制的φ1350mmTZ牌油膜軸承,采用了對稱(chēng)雙油腔靜--動(dòng)壓油膜軸承液壓鎖緊、新型回轉密封、雙向止推及快速裝拆等先進(jìn)技術(shù)。

  6成套能力,中國軋機油膜軸承,共采用過(guò)三種類(lèi)型:純靜壓、純動(dòng)壓、靜—動(dòng)壓。純靜壓油膜軸承未在軋機行業(yè)得到推廣,純動(dòng)壓油膜軸承被廣泛地應用在各類(lèi)可逆軋機及熱連軋機上,靜—動(dòng)壓油膜軸承主要用在冷連軋機上,也采用在強化軋制的可逆軋機上。評價(jià)這三類(lèi)油膜軸承的成套能力,以靜—動(dòng)壓油膜軸承為代表:

  (1)軸承本體的設計與制造,在設計上,油腔形狀、大小、數量、位置的確定,軸承主要參數的選擇,靜壓系統壓力、流量、粘度的確定,數值計算、選優(yōu),以及在制造上保證高承載能力、高運轉精度等,都能自行完成,并為用戶(hù)提供AGC系統所需要的油膜厚度變化修正曲線(xiàn);

  (2)超高壓供油系統,在系統設計上,可以根據軋機的不同軋制制度,設計出適應要求、安全可靠的超高壓供油系統,并與軸承設計一起確定經(jīng)濟合理的壓力—流量參數,還在系統中裝備一套保證四個(gè)軸承中各油腔壓力均衡的特殊裝置。

  在超高壓元器件上,80年代初,我國即已研制成功了工作壓力為100MPa、流量為10L/min的泵、集—分流器、泄荷閥、壓力表、軟管、快速接頭等,實(shí)現了國內自行成套,并投產(chǎn)使用。

  (3)液壓鎖緊與快速裝拆,快速裝拆,在70年代末期即開(kāi)始用于產(chǎn)品,滿(mǎn)足現代軋機,特別是連軋機的使用要求。為更好地控制錐套軸向壓緊力及快捷、安全的裝拆,80年代初,即開(kāi)始研制液壓鎖緊裝置,現已成功地運用在產(chǎn)品上。

  (4)回轉密封,現代軋機,特別是連軋機,軋制速度不斷提高,對軸承回轉密封的要求也越采越嚴格。在吸納當代各種回轉密封優(yōu)點(diǎn)的基礎上,逐步改進(jìn)形成了我國的回轉密封形式,從模具設計、膠料配方、硫化工藝、理化檢驗與成品測試等都成熟配套。

  從以上所列舉的六個(gè)方面,不難看出,我國能成套設計制造動(dòng)壓、靜—動(dòng)壓軋機油膜軸承及動(dòng)壓、靜壓供油系統,滿(mǎn)足各類(lèi)現代軋機的要求??梢赃@樣說(shuō),中國軋機油膜軸承技術(shù),已經(jīng)成為一個(gè)完整的系統工程技術(shù),中國軋機油膜軸承技術(shù)是獨立發(fā)展起來(lái)的,是中國軋機油膜軸承工作者緊密配合,共同努力的結果;當前,又融進(jìn)了外國的先進(jìn)制造技術(shù),正在向更高的境界邁進(jìn)。
中國軋機油膜軸承技術(shù)(二)
國外軸承熱處理技術(shù)