靜壓油膜軸承

液體靜壓軸承，即在軸承的兩個滑動表面之間輸入足以平衡軋制力及軋輥自重的高壓油，靠油的靜壓力使輥頸在軸承中浮起，實現液體摩擦。

基本介紹

• 中文名：靜壓油膜軸承
• 外文名：Hydrostatic oil film bearing
• 目的：克服動壓軸承的缺點
• 類型：流體潤滑封閉式滑動軸承

簡介

液體靜壓軸承，即在軸承兩個滑動表面之間輸入足以平衡軋制力及軋輥自重的高壓油，靠油的靜壓力使輥頸在軸承中浮起，無論何時均能實現液體摩擦。因為動壓軸承的摩擦條件只有在一定轉速條件下才能形成，啟動之前不允許大負荷，而且其油膜厚度隨軋制速度的變化而變化，直接對軋制精度有影響。故實際生產中若軋機存在經常啟動制動和正反轉時，就不易保持液體摩擦狀態，而液體靜壓軸承克服了以上缺點。

工作原理

軋機靜壓軸承多採用四個油腔。如圖1所示的是600冷軋機支承輥所用的靜壓油膜軸承的工作原理圖。在軸瓦的內表面周圍布置著四個油腔1、2、3、4。受載方向的大油腔1為主油腔，上面的小油腔3為副油腔，左右兩側還有兩個面積相等的側油腔2、4。用油泵將壓力油經兩滑閥節流器A和B送入油腔。油腔1和3中的壓力由滑閥A控制；油腔2和4的壓力由滑閥B控制滑閥和滑體周圍的間隙起節流作用。當軋輥未受徑向載荷時，從各油腔進入軸承的壓力油將軋輥浮在中央,即輥頸周圍的間隙相等。各油腔的液體阻力和節流阻力也都相等。兩滑閥在兩端彈簧力的作用下均處於中間位置，即滑閥兩邊的節流長度相等，其值為l_c，而當軋輥承受向下的徑向載荷P時，輥頸即沿載荷P方向向下移動，其中心相對軸承中心的偏移量為e，使主油腔1處的間隙減小，油壓p₁升高，上面的油腔3處間隙增大，油壓p₃降低，使在上下油腔之間形成壓力差值為Δp= p₁一p₃。它的作用是阻止輥頸向下運動，並企圖迫使它回到原來的位置。這個壓力差值Δp反饋作用在滑閥A的左端，迫使滑閥A向右移動一個距離x，使左邊的節流長度減小到l_c-x，節流阻力減小，而使右邊的節流長度增大到l_c+x，節流阻力增大，從而使流人主油腔1的油量增加，流人到副油腔3的油量減小。結果使壓力差Δp進一步增大，直到與外載荷平衡，並使輥頸中心的偏移量e減小達到一個新的平衡位置為止。如果軸承和滑閥的參數選擇適當，則完全有可能使輥頸恢復到受載荷前的位置，使輥頸處於穩定狀態，即軸承具有最大的剛度。靜壓軸承這個特性對提高軋制精度是十分有利的。這是採用反饋滑閥節流器的結果。

圖1 工作原理

結構

靜壓軸承的結構如圖2所示。在承受徑向載荷的軸瓦襯套5的內表面上，沿軸向布置雙列油腔，中間用一回油槽分隔開，成為獨立的油腔。設計成雙列的目的是使軸承具有自位的能力。在輥頸外套簡外側裝有一個固定塊3和兩個止推塊2、4組成的止推軸承。用來承受正反兩個方向的軸向力，每根支承輥只在換輥端設有止推軸承。軸瓦套筒和止推塊用螺母1進行軸向固定。為了軸承能夠自動調位，下支承輥軸承座的下部設有弧面自位墊板11，上支承輥軸承座和壓下螺絲之間設有球面墊。

圖2 靜壓軸承的結構

特點

靜壓油膜軸承具有承載能力大、壽命長、剛性高，適於各種轉速和載荷條件的要求；此外，可降低對軸承襯材料的加工製作要求。但由於需要可靠的高壓液壓系統及相應的保護裝置，造價較高。