中國(guó)軋機(jī)油膜軸承技術(shù)(三)
2015-05-08
當(dāng)時(shí)的主要工作是探討工作機(jī)理,從經(jīng)典潤(rùn)滑理論建立數(shù)學(xué)模型,數(shù)值計(jì)算方法,準(zhǔn)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(dá)100MPa以上,繼而進(jìn)行了彈流理論的應(yīng)用研究工作,當(dāng)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(duì)滑動(dòng)軸承,認(rèn)為是非典型彈流問(wèn)題,甚至有人認(rèn)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(xiàn)膜厚的周向分布出現(xiàn)了明顯的“頸縮”這一彈流理論中特有的現(xiàn)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(jì)算到ε%26gt;1,證實(shí)了軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑理論屬于彈流問(wèn)題。隨著現(xiàn)代連軋機(jī)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—?jiǎng)訅簼?rùn)滑理論的研究工作,設(shè)計(jì)開發(fā)了我國(guó)首套靜--動(dòng)壓油膜軸承。
5產(chǎn)品開發(fā),我國(guó)設(shè)計(jì)開發(fā)軋機(jī)油膜軸承,其基礎(chǔ)是前蘇聯(lián)50年代初期制造的軸承產(chǎn)品和一點(diǎn)工廠資料。當(dāng)時(shí)的軋機(jī)油膜軸承,從性能上來(lái)說(shuō),只適用于低速軋制;從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),比較陳舊,裝拆、維護(hù)都很不方便。從60年代中期開始,我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造厚板、特厚板軋機(jī)和1700mm熱、冷連軋機(jī),在當(dāng)時(shí)的國(guó)際環(huán)境下,軋機(jī)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(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以4200mm特厚板軋機(jī)的φ1300mm油膜軸承為代表,屬于低速重載,只是在結(jié)構(gòu)上較蘇式油膜軸承有了較大改進(jìn),第二代國(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以1700mm熱、冷連軋機(jī)的φ1100mm油膜軸承為代表,軋機(jī)速度提高了,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)了,裝拆的快速性改善了;第三代國(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以650mm板軋機(jī)的φ500mm靜一動(dòng)壓油膜軸承為代表,軸承性能顯著改善,承載能力提高了一倍,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也趨完善,接近摩戈伊爾軸承,是世界上繼美國(guó)、前蘇聯(lián)之后第三個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)制造靜一動(dòng)壓油膜軸承的國(guó)家。我國(guó)軋機(jī)油膜軸承的獨(dú)立開發(fā)能力,僅次于美國(guó)和前蘇聯(lián),但從靜—?jiǎng)訅河湍ぽS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(shè)計(jì),美國(guó)采用中央一個(gè)油腔,前蘇聯(lián)采用四個(gè)油腔,而我國(guó)采用軸向?qū)ΨQ雙油腔式,直到1994年,美國(guó)的靜一動(dòng)壓油膜軸承才由單油腔改進(jìn)為雙油腔式,可見一斑。標(biāo)志軋機(jī)油膜軸承當(dāng)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(duì)稱雙油腔靜--動(dòng)壓油膜軸承液壓鎖緊、新型回轉(zhuǎn)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(guó)軋機(jī)油膜軸承,共采用過(guò)三種類型:純靜壓、純動(dòng)壓、靜—?jiǎng)訅?。純靜壓油膜軸承未在軋機(jī)行業(yè)得到推廣,純動(dòng)壓油膜軸承被廣泛地應(yīng)用在各類可逆軋機(jī)及熱連軋機(jī)上,靜—?jiǎng)訅河湍ぽS承主要用在冷連軋機(jī)上,也采用在強(qiáng)化軋制的可逆軋機(jī)上。評(píng)價(jià)這三類油膜軸承的成套能力,以靜—?jiǎng)訅河湍ぽS承為代表:
(1)軸承本體的設(shè)計(jì)與制造,在設(shè)計(jì)上,油腔形狀、大小、數(shù)量、位置的確定,軸承主要參數(shù)的選擇,靜壓系統(tǒng)壓力、流量、粘度的確定,數(shù)值計(jì)算、選優(yōu),以及在制造上保證高承載能力、高運(yùn)轉(zhuǎn)精度等,都能自行完成,并為用戶提供AGC系統(tǒng)所需要的油膜厚度變化修正曲線;
(2)超高壓供油系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,可以根據(jù)軋機(jī)的不同軋制制度,設(shè)計(jì)出適應(yīng)要求、安全可靠的超高壓供油系統(tǒng),并與軸承設(shè)計(jì)一起確定經(jīng)濟(jì)合理的壓力—流量參數(shù),還在系統(tǒng)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(guó)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(xiàn)了國(guó)內(nèi)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年代末期即開始用于產(chǎn)品,滿足現(xiàn)代軋機(jī),特別是連軋機(jī)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,即開始研制液壓鎖緊裝置,現(xiàn)已成功地運(yùn)用在產(chǎn)品上。
(4)回轉(zhuǎn)密封,現(xiàn)代軋機(jī),特別是連軋機(jī),軋制速度不斷提高,對(duì)軸承回轉(zhuǎn)密封的要求也越采越嚴(yán)格。在吸納當(dāng)代各種回轉(zhuǎn)密封優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,逐步改進(jìn)形成了我國(guó)的回轉(zhuǎn)密封形式,從模具設(shè)計(jì)、膠料配方、硫化工藝、理化檢驗(yàn)與成品測(cè)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(guó)能成套設(shè)計(jì)制造動(dòng)壓、靜—?jiǎng)訅很垯C(jī)油膜軸承及動(dòng)壓、靜壓供油系統(tǒng),滿足各類現(xiàn)代軋機(jī)的要求??梢赃@樣說(shuō),中國(guó)軋機(jī)油膜軸承技術(shù),已經(jīng)成為一個(gè)完整的系統(tǒng)工程技術(shù),中國(guó)軋機(jī)油膜軸承技術(shù)是獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的,是中國(guó)軋機(jī)油膜軸承工作者緊密配合,共同努力的結(jié)果;當(dāng)前,又融進(jìn)了外國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù),正在向更高的境界邁進(jìn)。
5產(chǎn)品開發(fā),我國(guó)設(shè)計(jì)開發(fā)軋機(jī)油膜軸承,其基礎(chǔ)是前蘇聯(lián)50年代初期制造的軸承產(chǎn)品和一點(diǎn)工廠資料。當(dāng)時(shí)的軋機(jī)油膜軸承,從性能上來(lái)說(shuō),只適用于低速軋制;從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),比較陳舊,裝拆、維護(hù)都很不方便。從60年代中期開始,我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造厚板、特厚板軋機(jī)和1700mm熱、冷連軋機(jī),在當(dāng)時(shí)的國(guó)際環(huán)境下,軋機(jī)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(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以4200mm特厚板軋機(jī)的φ1300mm油膜軸承為代表,屬于低速重載,只是在結(jié)構(gòu)上較蘇式油膜軸承有了較大改進(jìn),第二代國(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以1700mm熱、冷連軋機(jī)的φ1100mm油膜軸承為代表,軋機(jī)速度提高了,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)了,裝拆的快速性改善了;第三代國(guó)產(chǎn)軋機(jī)油膜軸承,以650mm板軋機(jī)的φ500mm靜一動(dòng)壓油膜軸承為代表,軸承性能顯著改善,承載能力提高了一倍,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也趨完善,接近摩戈伊爾軸承,是世界上繼美國(guó)、前蘇聯(lián)之后第三個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)制造靜一動(dòng)壓油膜軸承的國(guó)家。我國(guó)軋機(jī)油膜軸承的獨(dú)立開發(fā)能力,僅次于美國(guó)和前蘇聯(lián),但從靜—?jiǎng)訅河湍ぽS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(shè)計(jì),美國(guó)采用中央一個(gè)油腔,前蘇聯(lián)采用四個(gè)油腔,而我國(guó)采用軸向?qū)ΨQ雙油腔式,直到1994年,美國(guó)的靜一動(dòng)壓油膜軸承才由單油腔改進(jìn)為雙油腔式,可見一斑。標(biāo)志軋機(jī)油膜軸承當(dāng)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(duì)稱雙油腔靜--動(dòng)壓油膜軸承液壓鎖緊、新型回轉(zhuǎn)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(guó)軋機(jī)油膜軸承,共采用過(guò)三種類型:純靜壓、純動(dòng)壓、靜—?jiǎng)訅?。純靜壓油膜軸承未在軋機(jī)行業(yè)得到推廣,純動(dòng)壓油膜軸承被廣泛地應(yīng)用在各類可逆軋機(jī)及熱連軋機(jī)上,靜—?jiǎng)訅河湍ぽS承主要用在冷連軋機(jī)上,也采用在強(qiáng)化軋制的可逆軋機(jī)上。評(píng)價(jià)這三類油膜軸承的成套能力,以靜—?jiǎng)訅河湍ぽS承為代表:
(1)軸承本體的設(shè)計(jì)與制造,在設(shè)計(jì)上,油腔形狀、大小、數(shù)量、位置的確定,軸承主要參數(shù)的選擇,靜壓系統(tǒng)壓力、流量、粘度的確定,數(shù)值計(jì)算、選優(yōu),以及在制造上保證高承載能力、高運(yùn)轉(zhuǎn)精度等,都能自行完成,并為用戶提供AGC系統(tǒng)所需要的油膜厚度變化修正曲線;
(2)超高壓供油系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,可以根據(jù)軋機(jī)的不同軋制制度,設(shè)計(jì)出適應(yīng)要求、安全可靠的超高壓供油系統(tǒng),并與軸承設(shè)計(jì)一起確定經(jīng)濟(jì)合理的壓力—流量參數(shù),還在系統(tǒng)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(guó)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(xiàn)了國(guó)內(nèi)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年代末期即開始用于產(chǎn)品,滿足現(xiàn)代軋機(jī),特別是連軋機(jī)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,即開始研制液壓鎖緊裝置,現(xiàn)已成功地運(yùn)用在產(chǎn)品上。
(4)回轉(zhuǎn)密封,現(xiàn)代軋機(jī),特別是連軋機(jī),軋制速度不斷提高,對(duì)軸承回轉(zhuǎn)密封的要求也越采越嚴(yán)格。在吸納當(dāng)代各種回轉(zhuǎn)密封優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,逐步改進(jìn)形成了我國(guó)的回轉(zhuǎn)密封形式,從模具設(shè)計(jì)、膠料配方、硫化工藝、理化檢驗(yàn)與成品測(cè)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(guó)能成套設(shè)計(jì)制造動(dòng)壓、靜—?jiǎng)訅很垯C(jī)油膜軸承及動(dòng)壓、靜壓供油系統(tǒng),滿足各類現(xiàn)代軋機(jī)的要求??梢赃@樣說(shuō),中國(guó)軋機(jī)油膜軸承技術(shù),已經(jīng)成為一個(gè)完整的系統(tǒng)工程技術(shù),中國(guó)軋機(jī)油膜軸承技術(shù)是獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的,是中國(guó)軋機(jī)油膜軸承工作者緊密配合,共同努力的結(jié)果;當(dāng)前,又融進(jìn)了外國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù),正在向更高的境界邁進(jìn)。