高速线材油膜轴承烧损原因探讨及解决方案修定版

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1、高速线材油膜轴承烧损原因探讨及解决方案阳春新钢铁有限责任公司陶沅凯摘要：针对高速线材精轧机组油膜轴承烧损的现象，从油膜轴承的工作原理、油膜轴承所需的运行条件、油膜轴承的组装及防水，三个方面进行分析探讨，找出应对方法，降低油膜轴承事故。关键词：油膜轴承、精轧机组、唇形密封高线工序使用的精轧机组是仿摩根5代精轧机，由北京中冶京城设计组装，保证轧制速度90米/秒，油膜轴承采用西马克油膜轴承，油膜轴承的运行除受本身原因影响外，还受到装配、润滑、进水的影响。我们先从油膜轴承的工作原理进行探讨。一、油膜轴承的工作原理：1、油膜轴承可以分为三大类：1、动

2、压油膜轴承；2、静压油膜轴承；3、动静压油膜轴承,不论哪种油膜轴承,均是通过油膜的将轴与轴承间隔开,形成液体油膜润滑。2、精轧机组油膜轴承为动压油膜轴承，油膜轴承分为承载面半油膜轴承与非承载面半油膜轴承。工作原理基于粘滞液体动压效应，润滑油由非承载面油孔进油，随旋转的辊轴带入间隙较小的承载面，液体本身是不可以被压缩的，带入承载面的液压油就在轴面与油膜轴承面之间形成一压力，润滑油不断供应，轴连续旋转，保证了油膜的连续性，实现了油膜轴承的承载能力。油膜轴承安装图：3、一维雷诺方程：假设两平板“A、B”，板A平行放置，板B与板A成一定的角度，与板

3、A形成一个收敛的楔形空间。板B静止不动，板A以V的速度沿x方向运动。并假设：●两平板无限宽，润滑油沿平板Z方向无运动。沿Y方向的油压为常数。润滑油粘度一定，并作层流运动。润滑油惯性和重力忽略不计。●据假设可知：两平板间的润滑油流动为沿X方向的一维流动。两平板间油膜内油压P沿X方向的变化方程为：dp/dx=6ηv/h^3（h-h0）ldp/dx------油膜内油压沿X方向的变化率lη------润滑油粘度lv------平板相对滑动速度根据一维雷诺方程可知，油膜形成的条件为：●两相对滑动表面之间必须形成油楔，即h≠h0。●两表面间必须有一定

4、的相对滑动速度，v≠0。●润滑油要有一定的粘度，且供油充分。4、油膜轴承的工作过程：油膜轴承油膜的形成分成三个阶段。当轴开始转动时，轴颈与轴承直接接触，摩擦为半干摩擦，轴承在摩擦力的作用下偏移，当轴的转速增大，吸入轴颈轴承键的油量增加，具有一定粘度的油被轴颈带入油楔，油膜的压力逐渐形成。转动中，动压力于轴承径向载荷相平衡，轴颈的中心向下、向左偏移并达到一个稳定的位置，这时轴承与轴之间建立一层很薄的楔形油膜．当轴的转速继续增大，轴颈中心向轴承中心方向移动．理论上，当轴转速达到∞时，轴颈中心与轴承中心重合．a）静止时b）启动时c）形成油膜及油膜

5、压力分布一、油膜轴承所需要的运行条件：油膜轴承在生产实际运行中会受到那些条件因素的影响呢？1、润滑：原因分析：良好的润滑环境是油膜轴承长期有效运行的重要条件。含水及杂质的润滑油在经过油膜轴承与辊轴接触位置时，接触到热量及油膜轴承时，水蒸气瞬时在油膜轴承处蒸发、杂质直接破坏油膜轴承，使油膜轴承的运行环境温度急剧上升，造成唇形密封老化，导致恶性循环。应对措施：合理的选型润滑油。定期更换唇形密封。加大对油箱脱水设备的投入，加大脱水设备容量。合理的选型滤芯型号，对油箱进行精过滤，定期更换滤芯。2、工艺：原因分析：辊帽安装，导致动不平衡。安装未注意装

6、正将导致辊轴向心力偏大，造成对油膜损坏。设轧制ф10mm光面规格时，电机的转速为n1=700r/min，求27#轧辊轴的转速？解：根据i1x=n1/nx=zx/z1.设27#辊箱辊轴的转速（角速度）为n27则有：Z1*Z3/Z2*Z4=n27/n1n27=99.5r/s得当电机转速为700r/min时，27#辊箱辊轴的转速为99.5r/s。离心力计算已知6寸辊帽的直径为ф120mm，假设在此辊帽直径ф120mm对称位置上，由于辊帽缺失所造成质量相差为0.02kg，则此辊帽在27#辊箱上旋转时所导致的动力不平衡的力F为：根据离心力计算公式F=

7、mω^2r=0.02*n27^2*r=11.8N根据以上计算，辊帽上0.02kg的质量不均匀，将导致轧辊轴在该点上所受的力增加约12N。该向心力最终会作用在油膜轴承与辊轴之间的油膜上，导致辊轴运转不均匀且油膜形成不均匀。应对措施●保证辊帽本身质量及安装质量●减少点动机组的时间及次数，减少油膜轴承与辊轴间的边界润滑时间●避免在精轧机组不规范操作，如：电焊等●加强对机组运行的岗位点检工作油膜轴承的组装及防水1、油膜轴承的组装：在装配油膜轴承前，确保清洁及各安装尺寸的检查，按照安装作业标准严格作业，在装入油膜轴承时，切记对油孔。油膜轴承的安装除符

8、合组装过程与方法的要求外，组装过程中最重要的是要保证清洁作业，保证油膜轴承的安装环境。油膜轴承的安装方法、安装过程、安装环境，均直接影响着油膜轴承的装配质量，对于油膜轴承的安装流