摘 要:解析軋機油膜軸承的規(guī)格定義,根據(jù)油膜軸承結構特點,歸納油膜軸承結設計選型要點,以“菜單式”選項供鋼鐵企業(yè)及軋機設計人員初步選型時使用。
1 引言
軋機油膜軸承是應用在冶金軋鋼設備上的一種徑向滑動軸承,是軋機的核心部件。無論是新上的項目,還是老舊軋線的改造,鋼鐵企業(yè)都希望給軋機配備強而有力的“心臟”。雖然專業(yè)的事要交給專業(yè)的人來做,每個項目會根據(jù)軋制工況進行獨立設計,但在項目初期,企業(yè)或軋機設計人員還是希望能對油膜軸承的選型有個概念和方向。對此,分析軋機油膜軸承的結構特點,使鋼鐵公司或軋機設計人員無需詳細了解油膜軸承的工作原理,只需要進行“菜單式”選擇,就能掌握選型要點,對油膜軸承進行選擇。
2 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,后面跟軸承的長徑比系列。軸承的長徑比,指軋機油膜軸承主要零件——襯套的長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 為襯套長度與錐套外圓直徑的比值。在規(guī)格后面寫標識,標識間以“-”分隔。例如:ZYC1670-76WJB-SZ。
圖 1 規(guī)格定義
3 油膜軸承的結構特點及適用選型
3.1 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 個系列。
A、C 系列為無鍵油膜軸承,標識為 WJ,A 系列軋輥錐度為1:5,C 系列軋輥錐度為 1:5.647 058;B 系列為長鍵油膜軸承,無標識,軋輥錐度為 1:5.647 058;D 系列為無鍵薄壁油膜軸承,標識為 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<A<D。
通常,B 系列在新上項目中不推薦使用,因其為已逐漸淘汰結構,是為早期項目訂購備件而設。
3.2 菜單二,承壓結構
油膜軸承分為靜-動壓與動壓兩種油膜軸承承壓結構。靜-動壓結構標識為 J,動壓結構無標識。靜-動壓結構是在動壓結構的基礎上增加軸承靜壓油腔和靜壓供油設備,適用于低速重載或對軸承運行穩(wěn)定性要求高的軋機。
(1)冷軋線推薦全線采用靜-動壓油膜軸承。
(2)常規(guī)熱軋線推薦全線采用動壓油膜軸承。
(3)連鑄連軋線推薦:前幾個低速重載機架采用靜-動壓油膜軸承,后機架采用動壓油膜軸承。
(4)中厚板單機架或雙機架可逆軋機,推薦采用靜-動壓油膜軸承。
3.3 菜單三,止推結構
油膜軸承止推結構分為雙止推結構、單止推全對稱結構、單止推非對稱結構。
(1)推薦采用雙止推結構(圖 2),標識為 SZ,能有效防止竄動對油膜軸承使用帶來的影響。
圖 2 雙止推結構
(2)單止推全對稱結構,標識為 DZ,能較簡便地實現(xiàn)單止推與雙止推的互換。
(3)單止推非對稱結構(圖 3),標識為 DZF,二輥軋機中推薦采用,其他軋機不推薦采用。
圖 3 單止推非對稱結構
3.4 菜單四,鎖緊方式
油膜軸承鎖緊方式有機械鎖緊、液壓鎖緊和移動式液壓鎖緊。機械鎖緊結構無標識,液壓鎖緊結構標識為 YS,移動式液壓鎖緊標識為 YYS。
(1)機械鎖緊結構。由于油膜軸承安裝較復雜,要靠行車輔助和操作人員的經驗,用鋼絲繩盤旋安裝,因此不推薦采用。一般改造項目由于受到原設備軸向尺寸限制,可選用機械鎖緊。
(2)機架數(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,外置液壓小車管路接通液壓缸,液壓缸沿軸向往復運動,帶動其他零部件,將油膜軸承安裝到軋輥上,或從軋輥拆卸下來。安裝完成后,液壓缸隨軋輥一起旋轉。每個機架配備4套液壓缸。
(3)連軋線機架數(shù)量多,推薦采用移動式液壓鎖緊方式。安裝和拆卸油膜軸承時,外置液壓缸、液壓小車,液壓小車管路接通液壓缸,外置液壓缸固定在軋輥頭上沿軸向往復運動,帶動其他零部件,將油膜軸承安裝到軋輥上,或從軋輥拆卸下來。安裝完成后,液壓缸脫離軋輥。一條軋線(一般機架數(shù)量是 7~9 個)配備 1~2 套液壓缸即可。如果采用液壓鎖緊方式,一條 7 機架的軋線需要至少配備 28 套液壓缸,因此,連軋線推薦采用移動式液壓鎖緊方式。
3.5 菜單五,密封方式
油膜軸承密封方式主要有腳形密封結構、新型密封結構、ACS 密封結構。腳型密封結構標識為 JF,新型密封結構標識為XF,ACS 密封結構標識為 ACS。腳型密封結構由密封蓋、腳型密封、鋁環(huán)組件、水封等組成。新型密封結構由密封蓋、新型腳型密封、鋁環(huán)組件、新型水封等組成。ACS 密封結構由密封蓋、密封 A部、密封 B 部、水封等組成。推薦采用最新型的 ACS 密封結構,它是目前密封效果最好的結構。腳型密封結構、新型密封結構目前也廣泛應用于各大鋼廠。
3.6 菜單六,其他選項
其他選項有油膜軸承運行溫度監(jiān)控,端罩帶可視窗口等。
(1)油膜軸承運行溫度監(jiān)控選項。標識為 WK,是在油膜軸承的主要零件—— — 襯套上安裝測溫裝置,將軸承的運行溫度反饋到軋機主操作系統(tǒng),與軋機的運行聯(lián)鎖。
(2)端罩帶可視窗口選項。無標識,是提供一個觀察油膜軸承潤滑油液位情況的窗口。
4 結論
以上所述是軋機油膜軸承的典型結構,是目前已廣泛應用于工程實際的油膜軸承配置方式,供鋼鐵公司或軋機設計人員初步選型用。如果是老舊設備改造,也可以參看設備改造油膜軸承配置菜單(表 1),選擇合適改造方向。新項目或準備改造的項目有了方向后,與專業(yè)的油膜軸承設計人員進行技術交流,設計人員會根據(jù)選型要求開展專業(yè)設計,為企業(yè)設計、制造最優(yōu)化的油膜軸承。