在現代造紙（zhǐ）機械中廣泛應用靴壓進行壓榨脫水。靴壓的工作線壓是傳統壓榨的10倍，達到（dào）1400kN/m，脫水能力強，因此靴壓成為現代造紙機的首選壓（yā）榨技術。
1　可控中高輥中的多油墊流體靜（jìng）力支承
1.1 流體靜力（lì）支承理論
紙機設備的（de）旋轉不可避（bì）免地存（cún）在各種摩擦（cā），如靴壓設備的靴（xuē）板和靴套的接觸、可（kě）控中高輥（gǔn）的輥（gǔn）殼和加壓靴的接觸等。全液體潤滑的滑動支承，分為靜摩擦和動摩擦，靜摩擦是在滑動表麵之間輸入（rù）足以平（píng）衡外載荷的高壓潤滑劑，人為地迫使兩個接觸表麵完全分離，這種借助流體靜壓力來承載的方法（fǎ）稱為流體“靜（jìng）”力潤（rùn）滑；而動摩擦則利用相對運動副兩表麵之間的相對運動和幾何形狀，借助流體勁性，把（bǎ）潤（rùn）滑劑（jì）帶進摩擦麵之間，依（yī）靠速度差建立起的流體壓力膜將兩表麵（miàn）完全分離。靜壓支承的使用條件是必須有一套液壓（yā）係統。而動壓（yā）支承使用的先決條件之一是必須有足夠大（dà）的相對（duì）速度，否則設備（bèi）在啟動和停車階段難以形成全液體潤滑，會導致表麵直接接觸引起摩擦磨損。
1.2 靴壓工作原理分析
靴壓（yā）是依靠液壓力使靴板和可控中高輥相互作用而產生非常（cháng）高的線壓以大量去除濕紙幅的水分。其中靴輥的（de）加壓靴和可控（kòng）中高輥的加壓靴采用的（de）是同一個液壓油源，靴壓工作原理如圖1所示。靴（xuē）板通過加壓活塞連接在中心梁上，產生的反作用力由靴輥（gǔn）的中心梁承擔，中心梁不旋轉。靴套由專用軸套固定並張緊，隨著可控中（zhōng）高（gāo）輥一起高速旋轉，靴套與靴板之間采用流體動（dòng）力學的潤滑（huá）方式。可控中高（gāo）輥內部有很多加（jiā）壓（yā）靴，通過加壓活塞連接在中心梁上，加壓靴上開孔並裝入毛細管，通過毛細管給加壓靴的油袋充滿液壓油，平衡靴輥的線壓力。加壓靴的線壓力也由中心（xīn）梁承擔，中心梁不轉而輥殼旋（xuán）轉，輥殼和加壓（yā）靴之間采用流體靜力學的潤滑方（fāng）式。當可控中高輥加壓時，靴輥和（hé）可控中高（gāo）輥的兩根（gēn）中心梁同時受力（lì），大小相同、方向相（xiàng）反，靴輥和可控中高輥對紙機壓榨部機架不產（chǎn）生額外的力。

1.3 多油墊靜壓（yā）支承的承載能力和剛度計算
靜壓支承一般由多個支承（chéng）單元組成。根（gēn）據（jù）靜壓支承的原理，靠油腔及（jí）封油麵上的靜壓力來（lái）平衡外載荷（hé）。可控中高輥的設計采（cǎi）用了這種（zhǒng）多油（yóu）墊流體靜力支承原理，所以（yǐ）在實際設計中，紙機橫幅方向上根據（jù）紙（zhǐ）機幅寬采用相應數量的對（duì）稱油墊。這屬（shǔ）於相隔的多油腔靜力支（zhī）承，采用毛細（xì）管的壓力補償方式防止偏載。
在靴輥和可控中高輥中，靴壓的線壓（yā）來源（yuán）於靴輥（gǔn）和可控中高輥的相互作（zuò）用。它們采用的是同一液壓油源，使得負載就是液壓油源壓力，既是靴輥（gǔn）的加（jiā）壓力，也（yě）是可控中高輥的（de）加（jiā）壓力。當負載變化時，壓力油源成比例變化，流量也會相應變（biàn）化，但（dàn）是油膜厚度始（shǐ）終保持不變，該設計對油膜的（de）剛度非常有（yǒu）利。油膜厚（hòu）度取決於液阻比（bǐ），而液阻比與油墊壓力和油源壓力之比（bǐ）有關係。當負載減（jiǎn）小時，油墊壓力減小，油源壓力也減小，負載的大小與油源壓力成線性關係，油墊（diàn）壓力與油源壓力的比值不變，由於負（fù）載減小，毛細管的壓（yā）力差也減小，因此流量也相應減小，保持了油膜的厚度不變。
可控中高輥加壓靴靜壓支承的油膜厚度不隨負載變化而變化。油膜的兩（liǎng）個重要指標是承載能力和剛度，承（chéng）載能力與壓力有關。剛度是產生單位油膜厚度變（biàn）化所需的載荷變動（dòng）量。由於剛度基本不變（biàn），所以（yǐ）可以認為油膜剛度接（jiē）近無窮大。事實上這僅（jǐn）僅是針對改（gǎi）變靴壓和可控中高（gāo）輥的加（jiā）壓壓力，靴壓工作線壓發生改變，油膜厚度保持（chí）不變。當負載由於操作不當等原因產生變化時，如靴壓（yā）和可控中高輥之間進入異物或有外力加載靴壓上，油膜厚度會發生變化。負載大的地方油墊的（de）油膜變薄，流量減（jiǎn）小；負載小的地（dì）方油墊的油膜變厚，流量增加壓力（lì）減小以適應（yīng）負（fù）載變化。 
為了保證整個靴壓整體（tǐ）受力為（wéi）零，靴輥加（jiā）壓活塞的進油壓力和可（kě）控中高（gāo）輥加壓活塞的進（jìn）油壓力采（cǎi）用同一壓力油源。這種特殊的設計使得（dé）負載的大小跟油源壓力成線性變（biàn）化的關係，因（yīn）此在（zài）任意工況和負載下，油膜（mó）厚度幾乎不變。
2　多（duō）油墊靜壓支承應用實例
國（guó）內某塗布白紙板紙機，幅寬4600mm、車速650m/min。采用了這種靴壓配置可控中高輥的形式（shì）。可控中高輥共34個毛細管和油袋，毛細管的直徑是1.6mm，長度為96.7mm，液壓係統采（cǎi）用ISO VG150液壓油，工作（zuò）線壓Z大為1250kN/m，當操作員設定線壓為1250kN/m時，負（fù）載Z大，相應的液壓油源壓力輸（shū）出Z大，設計比例閥工作壓（yā）力為（wéi）8.22MPa，油膜的設計厚度為0.15mm，油墊壓力為3.65MPa，工作線壓Z大時係統需要的流量Z大。
靴壓輥和可控中高輥的設計，保證了靴（xuē）壓液壓（yā）係統的工作壓力（lì）不隨紙機幅寬改變（biàn）。所以當紙機橫幅變化（huà）時，隻是（shì）機械結構上的變化，隻要靴壓設計線壓不變，紙機（jī）橫幅單位長（zhǎng）度的液壓加壓壓力始終保持不變，在8~9 MPa之間。紙機幅（fú）寬增大，靴板和可控（kòng）中高輥加壓靴的長度相應增加，可控中高輥毛（máo）細管的數量增加，流量就會增加，但是每個毛細管或油（yóu）袋所需要的流量幾乎不（bú）變或者改變（biàn）較小，前提是毛細管的直徑和長（zhǎng）度不發（fā）生改（gǎi）變。
可控中高輥的設計使（shǐ）得油墊的油膜厚度在任何工作線壓下都能保持不變。當操（cāo）作員因工藝要求，將靴壓線壓減小到（dào）800kN/m時，由於工作負載減小，比（bǐ）例溢流閥的設定壓力減小，多餘的（de）油溢（yì）流回油箱，油源壓力減小，造成毛細管壓力差降低，進入可（kě）控中高輥的矩形平麵油墊的流量相應減小。毛細管節流器的矩形平麵油墊的液阻比隻與油膜厚度有關，毛細管節流器和矩形平（píng）麵油墊的（de）尺寸均不變，壓力比（bǐ）(油墊壓力P0、油源壓力Ps)也不變，油源壓力減小後（hòu），油墊壓力也（yě）成比例減小，液阻比保持（chí）不變，油膜厚度不變，相當（dāng）於油膜的剛度無限（xiàn）大。
3　結語
多油墊（diàn）靜壓支承（chéng）應用（yòng）於紙機設備的靴壓模塊，充分利用了帶（dài）毛細管補（bǔ）償的多油墊承載能力強和油膜度大的特點，相比傳統的靴壓設備，提（tí）高了紙機壓榨部的脫水（shuǐ）能力，減小了紙機在（zài）高車速下的（de）振動，有利於紙機向更高車速發（fā）展。

（來源：漿紙技術）