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      什么是油膜軸承
      ？常見(jiàn)的故障分析及解決方法
      
          
      2025-02-14
      

          
      
              
      現(xiàn)代軋機(jī)的主要特征是大型
      、高速、重載
      、連續(xù)
      、自動(dòng)，現(xiàn)代大型軋機(jī)特別是具有板型
      、板厚自動(dòng)控制的大型板
      、帶材連軋機(jī)大都采用油膜軸承，應(yīng)用在軋機(jī)上作為工作輥軸承或支承輥軸承的稱做軋機(jī)油膜軸承
      ，這類軸承基本上屬于低速重載
      、中速中載或重載軸承。軋機(jī)油膜軸承是油膜軸承中承載最大的軸承之一
      。
      油膜軸承的種類繁多
      ，用途十分廣泛，像汽輪機(jī)
      、發(fā)電機(jī)組
      、球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)軸承
      、天文
      、航空、航天設(shè)備使用的軸承等等
      。
      油膜軸承主要由錐套
      、襯套、止推軸承部分
      、密封系統(tǒng)
      、鎖緊系統(tǒng)等部分組成。油膜軸承有很多特點(diǎn)：承載能力大
      ，抗沖擊能力強(qiáng)
      ，使用壽命長(zhǎng)，速度范圍寬
      ，結(jié)構(gòu)尺寸小
      ，摩擦系數(shù)低
      。
      一般軋機(jī)機(jī)械可分為軋鋼機(jī)和有色金屬軋機(jī)（主要是鋁材軋機(jī)和銅材軋機(jī)），按軋制產(chǎn)品又可分為線材軋機(jī)
      、型材軋機(jī)
      、帶材軋機(jī)、板材軋機(jī)（分寬厚板
      、中厚板
      、熱軋板、冷軋板）等?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">，F(xiàn)今軋機(jī)使用的軸承主要有滾動(dòng)軸承和油膜軸承兩大類
      ，根據(jù)軋機(jī)的不同性能和用途選用不同種類的軸承，一般軋鋼機(jī)和銅材軋機(jī)使用油膜軸承為主
      ，鋁材軋機(jī)習(xí)慣使用滾動(dòng)軸承
      。
      線材軋機(jī)粗軋和中軋機(jī)組以使用滾動(dòng)軸承為主，例如型鋼軋機(jī)和棒材軋機(jī)大多使用滾動(dòng)軸承
      。預(yù)精軋和精軋則是以使用油膜軸承為主
      。
      帶材軋機(jī)目前國(guó)內(nèi)仍是以滾動(dòng)軸承為主，但因其承載低與壽命短等原因有逐步向油膜軸承發(fā)展的趨向
      。
      板材軋機(jī)
      、一般中厚板軋機(jī)和熱連軋機(jī)都是使用油膜軸承，冷連軋機(jī)大部分使用油膜軸承
      ，部分使用滾動(dòng)軸承
      ，其中以日本冷軋機(jī)推行使用較多，西歐
      、美國(guó)
      、俄羅斯、中國(guó)等其它國(guó)家很少推薦使用滾動(dòng)軸承
      。
      油膜軸承分類
      油膜軸承按形成機(jī)理分為靜壓油膜軸承
      、動(dòng)壓油膜軸承和動(dòng)靜壓油膜軸承。
      靜壓油膜軸承靠外部壓力形成純液體摩擦
      ，因需要較為復(fù)雜的供油系統(tǒng)
      ，應(yīng)用較少。它的工作原理是軸頸和軸承被外界供給的一定壓力的承載介質(zhì)完全隔開(kāi)
      ，從而減低軸頸和軸承間相對(duì)摩擦
      ，介質(zhì)膜體的形成不受相對(duì)滑動(dòng)速度的限制，在各種速度（包括零速度）下
      ，均有較大承載能力
      。根據(jù)介質(zhì)不同，靜壓軸承可分為液體靜壓軸承
      ，氣體靜壓軸承
      。
      動(dòng)壓油膜軸承基于流體的動(dòng)壓原理
      。旋轉(zhuǎn)的軸不斷地把具有一定粘度的潤(rùn)滑油帶人收斂的楔形問(wèn)隙，由于潤(rùn)滑油在被軸卷吸人收斂的楔狀間隙的過(guò)程中受到壓迫
      ，就產(chǎn)生了反抗力
      ，當(dāng)在載荷方向動(dòng)壓力之和足以能平衡外載荷時(shí)，在軸與軸承之間就形成了一個(gè)完整的壓力油膜
      ，使軸與軸承的表面脫離接觸
      ，形成純液體摩擦。
      動(dòng)靜壓混合軸承是一種既綜合了液體動(dòng)壓和靜壓軸承的優(yōu)點(diǎn)
      ，又克服了其缺點(diǎn)的新型多油楔油膜軸承。它利用靜壓軸承的節(jié)流原理
      ，使壓力油腔中產(chǎn)生足夠大的靜壓軸承載力
      ，從而克服了液體動(dòng)壓軸承啟動(dòng)和停止時(shí)出現(xiàn)的干摩擦造成主軸與軸承磨損現(xiàn)象，提高了主軸和軸承的使用壽命及精度保持性
      ；軸承油腔大多采用淺腔結(jié)構(gòu)
      ，在主軸啟動(dòng)后，依靠淺腔階梯效應(yīng)形成的動(dòng)壓承載力和靜壓承載力疊加
      ，大大地提高了主軸承載能力
      ，而多腔對(duì)置結(jié)構(gòu)又極大地增加了主軸剛度；高壓油膜的均化作用和良好的抗振性能
      ，保證了主軸具有很高旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性
      。
      軋機(jī)油膜軸承的潤(rùn)滑
      油膜軸承是一種以潤(rùn)滑油作為潤(rùn)滑介質(zhì)的徑向滑動(dòng)軸承，其工作原理是：在軋制過(guò)程中
        ，由于軋制力的作用
        ，迫使輥軸軸頸發(fā)生移動(dòng)，油膜軸承中心與軸頸的中心產(chǎn)生偏心
        ，使油膜軸承與軸頸之間的間隙形成了兩個(gè)區(qū)域
        ，一個(gè)叫發(fā)散區(qū)（沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向間隙逐漸變大），另一個(gè)叫收斂區(qū)（沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減?div   id="m50uktp"   class="box-center">  。?div   id="m50uktp"   class="box-center">  。當(dāng)旋轉(zhuǎn)的軸頸把有粘度的潤(rùn)滑油從發(fā)散區(qū)帶入收斂區(qū)，沿軸頸旋轉(zhuǎn)方向軸承間隙由大變小
        ，形成一種油楔
        ，使?jié)櫥蛢?nèi)產(chǎn)生壓力。
      承載油膜又稱之為壓力油膜
      ，它起到平衡負(fù)載
      、隔離軸頸與軸套，將金屬間的固體摩擦轉(zhuǎn)化為液體內(nèi)部的分子摩擦
      ，將摩擦磨損降至最低限度.因而能在最大范圍內(nèi)滿足承載壓力
      、抗沖擊力
      、變換速度、軋制精度
      、結(jié)構(gòu)尺寸與使用壽命等要求
      。
      將軋制壓力、軋制速度
      、軸承間隙和潤(rùn)滑油粘度四要素相匹配形成不間斷的穩(wěn)定承載油膜
      ，實(shí)現(xiàn)液體動(dòng)壓潤(rùn)滑，以滿足軋機(jī)在不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的摩擦與潤(rùn)滑
      。所以油膜軸承潤(rùn)滑
      ，常以下面三種形式表現(xiàn)：
      起動(dòng)或停機(jī)時(shí)，盡管軸與軸承間有潤(rùn)滑油
      ，但由于運(yùn)動(dòng)速度等于零或趨近于零
      ，流體動(dòng)壓潤(rùn)滑尚未形成或逐 漸消失，軸與軸承必然直接接觸
      ，此時(shí)處于邊介潤(rùn)滑甚至是半干摩擦狀態(tài)
      。
      軋機(jī)操作中，由于產(chǎn)生震動(dòng)或進(jìn)水過(guò)多或供油不足或油質(zhì)有問(wèn)題都可能產(chǎn)生混合潤(rùn)滑
      。
      軋機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常平穩(wěn)時(shí)
      ，呈流體潤(rùn)滑。因此
      ，油膜軸承的潤(rùn)滑特點(diǎn)是上述三種情況交替存在的混合潤(rùn)滑
      。
      軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑油特點(diǎn)
      為適應(yīng)鋼鐵企業(yè)高速、重載
        、自動(dòng)化
        、大型化和高產(chǎn)的需要，解決軋機(jī)油膜軸承的潤(rùn)滑要求
        ，滿足日趨苛刻的工況 條件
        ，對(duì)軋機(jī)油膜軸承所用的潤(rùn)滑油有了更高的要求。
      軋機(jī)油膜軸承的潤(rùn)滑特點(diǎn)
        ，決定了潤(rùn)滑油必須滿足其使用性能要求
        ，方可保障軋機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和連續(xù)生產(chǎn)。因此
        ，潤(rùn)滑油需具備以下性能：
      優(yōu)良的粘溫性能（高粘度指數(shù)）
        ，在軸承溫度大幅度變動(dòng)時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)各個(gè)潤(rùn)滑部位的正常潤(rùn)滑。
      優(yōu)越的抗乳化性能（即分水性）
        ，在長(zhǎng)期使用中能迅速分離油中水份
        。
      良好的抗磨及極壓性能，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)油中混入少量水分時(shí)，仍能形成油膜保持重載和抗磨性能
        。
      良好的抗磨
        、防銹、抗泡沫性能
        ，防止?jié)櫥到y(tǒng)產(chǎn)生銹蝕
        ，阻塞油路、造成磨損和供油不足
        。
      良好的氧化安定性
        、清洗性與過(guò)濾性，使?jié)櫥到y(tǒng)油路暢通
        ，保證潤(rùn)滑正常
        。
      軋機(jī)油膜軸承的常見(jiàn)故障及對(duì)策
      油膜軸承結(jié)構(gòu)原理雖不很復(fù)雜，但是其制造精度要求高
        ，對(duì)安裝
      、使用、維護(hù)的要求也非常嚴(yán)格
      。為此，油膜軸承的裝配
      、檢修
      、使用維護(hù)工作的好壞直接影響其使用效果和使用壽命，以及企業(yè)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)化大生產(chǎn)能否正常運(yùn)行
      。
      從油膜軸承的失效形式來(lái)看主要有：
      磨損
      、銹蝕、劃傷
      、片狀剝落
      、塑性流動(dòng)、龜裂
      、燒熔
      、規(guī)則裂紋、邊緣磨損
      。從現(xiàn)場(chǎng)油膜軸承易發(fā)生的故障來(lái)看
      ，主要體現(xiàn)在以下方面：漏油；軸承進(jìn)水
      ；軸承發(fā)熱
      、燒損；異常磨損
      。軸承的失效是造成軸承發(fā)生故障的重要因素：
      1
      、漏油
      軋機(jī)油膜軸承漏油主要分為軸承本體漏油和聯(lián)接管件漏油。
      （1）軸承本體漏油
      軸承本體漏油現(xiàn)場(chǎng)主要表現(xiàn)在軸承密封處即或是軸承端蓋接合部，或是排氣孔部位漏油
      。
      原因分析：端蓋螺栓松動(dòng)
      。由于軋制時(shí)振動(dòng)較大，端蓋螺栓易被震松
        ，造成端蓋松動(dòng)
        ，形成漏油；端面密封老化
        、破損造成漏油
        ；軸承油封損壞或裝配不到位。
      對(duì)以上情況可以采取的對(duì)策是：緊固端蓋螺栓并全部加彈簧墊
        ，并在螺栓頭部鉆孔
        ，用鐵絲穿孔對(duì)稱拉緊；定期對(duì)密封進(jìn)行檢查更換
      ；對(duì)油封
      、水封、端面密封要裝配到位
      ，不能有卡滯現(xiàn)象
      。
      （2）軸承聯(lián)接管件漏油
      軸承聯(lián)接管件漏油主要表現(xiàn)為：出油管、管接頭
      、排氣孔等處的滲漏現(xiàn)象
      。
      原因分析：進(jìn)出油管接頭未接好；管接頭密封損壞
      ；油管破損
      ；回油不暢，造成排氣孔漏油
      。
      處理
      、預(yù)防對(duì)策：對(duì)進(jìn)出油口管接頭接好后進(jìn)行再確認(rèn)；裝管接頭時(shí)要檢查密封使用情況并及時(shí)對(duì)老化
      、破損的密封進(jìn)行更換
      ；定期對(duì)進(jìn)出油管進(jìn)行在線運(yùn)行檢查；對(duì)排氣孔進(jìn)行改造
      ，將排氣孔從油管接頭處改至油膜軸承端蓋上側(cè)
      。
      2、軸承進(jìn)水
      軋機(jī)油膜軸承進(jìn)水從現(xiàn)場(chǎng)觀察主要是供油系統(tǒng)油箱液位增高：在沒(méi)有補(bǔ)充油品的情況下
      ，說(shuō)明冷卻水已大量滲入
      。并且從油箱排水口可以排出水。
      進(jìn)水的主要原因是：軸承回轉(zhuǎn)密封
      、老化破損
      ，從而導(dǎo)致進(jìn)水；排氣孔位置不合理，可導(dǎo)致在系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后
      ，回轉(zhuǎn)密封處出現(xiàn)輕微負(fù)壓從而進(jìn)水
      ；從油箱的蒸汽加熱管路或冷卻水的管路中進(jìn)水。
      進(jìn)水后所產(chǎn)生的后果主要是造成維襯套的大量銹蝕報(bào)廢
      ，降低油膜強(qiáng)度
      ；減弱潤(rùn)滑油的脫水性能?div   id="4qifd00"   class="flower right">
      ？s短油品的使用周期
      。
      針對(duì)以上情況可以采用的對(duì)策是：對(duì)所有下機(jī)的軸承箱的水封進(jìn)行全面檢查更換；對(duì)在線運(yùn)行的軸承箱進(jìn)行跟蹤
      ，嚴(yán)密注意油箱的液位變化及每天油箱定時(shí)放水的時(shí)間和水量
      ；重新設(shè)計(jì)改造進(jìn)氣孔的位置及形狀。也就是將進(jìn)排氣孔從回油接頭處改至軸承箱端蓋上側(cè)
      ，從而避免了在系統(tǒng)啟動(dòng)后由于進(jìn)出油口的壓力變化而影響軸承內(nèi)部的壓力
      。
      3、軸承發(fā)熱
      、燒損
      在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中
      ，油膜軸承在某種異常情況下軸承會(huì)突然發(fā)熱，而且溫度會(huì)急劇升高
      ，并會(huì)產(chǎn)生煙霧和大量水蒸氣
      ，最后電機(jī)無(wú)力拖動(dòng)或傳動(dòng)環(huán)節(jié)損壞而被迫停機(jī)；這就是"燒熔"
      ，即發(fā)生在軋機(jī)運(yùn)行中，襯套巴氏合金被熔化的現(xiàn)象
      。它還有一種情況是在軸承拆開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)巴氏合金被熔化
      。
      造成其故障的主要原因可能為：違規(guī)操作。在潤(rùn)滑油尚未循環(huán)的情況下
      ，便啟動(dòng)軋機(jī)
      ；在軋機(jī)工作中潤(rùn)滑油系統(tǒng)突然停止供油，如管路堵塞
      、油管接頭脫落等
      ；在軋機(jī)速度升高到正常軋制速度時(shí)，潤(rùn)滑油供應(yīng)嚴(yán)重不足
      ；軋制壓力過(guò)大
      ，軋速過(guò)高；油膜軸承相對(duì)間隙過(guò)小或者過(guò)大
      ；潤(rùn)滑油粘度過(guò)小或者潤(rùn)滑油乳化嚴(yán)重
      ，含水量過(guò)高，從而造成邊界摩擦，發(fā)熱后難以導(dǎo)出
      ，造成巴氏合金熔化
      。
      可以采取的預(yù)防對(duì)策：加強(qiáng)維護(hù)，避免潤(rùn)滑系統(tǒng)事故
      。主要對(duì)自控
      、自鎖裝置做經(jīng)常性的檢查；定期檢查軸承的間隙并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整更換
      ；強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的點(diǎn)檢
      ，關(guān)鍵部位，定時(shí)專人檢查
      ；對(duì)以前的管路及管接頭進(jìn)行改造
      ，杜絕由于管路泄漏而造成的故障。
      軋機(jī)油膜軸承的安裝步驟
      軋機(jī)油膜軸承的組裝
      。在對(duì)軋機(jī)油膜軸承進(jìn)行組裝時(shí)
      ，首先對(duì)軸承座、油膜軸承錐套
      、襯套和輔助配件清洗
      ，清洗時(shí)不得使用刮刀及磨料。利用翻轉(zhuǎn)機(jī)將清洗后的軸承座翻轉(zhuǎn)
      ，使軸承座孔垂直
      ，輥外側(cè)且開(kāi)口向上。
      一般的安裝方法是在將錐套裝入襯套孔的過(guò)程中間斷性地下降錐套
      ，并對(duì)軸承座到錐套邊部的周向四點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量
      ，調(diào)整起重設(shè)備，使四點(diǎn)測(cè)量值相同
      ，然后將錐套緩慢落放到安裝位置
      。當(dāng)錐套裝入襯套約一半時(shí)，旋轉(zhuǎn)錐套使鍵槽在軸承座的水平中心線上方
      。
      將軋 機(jī)油膜軸承的靜壓軟管
      、快換接頭、連接接頭及密封預(yù)先裝配好
      ，然后將靜壓軟管穿過(guò)軸承座上的開(kāi)孔
      ，其一端與襯套靜壓彎頭連接。需要切記的是
      ，快換接頭安裝后
      ，必須低于軸承座表面的1/8。
      來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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