摘　要：對影響軋機油膜軸（zhóu）承燒瓦的幾種因素進行了分析，包括油膜軸承的結構尺（chǐ）寸及材料、相關零件（jiàn）的加工精（jīng）度及（jí）油膜軸承係統的安裝精度、潤滑油的質量、軋製力（lì）的大（dà）小等，並（bìng）提出了一些改進措施。
　　關鍵詞：油膜軸承；燒瓦；軋製力
　　唐（táng）山鋼鐵公司棒線廠棒材（cái）軋機是1995年從意大（dà）利達涅利公司全套引（yǐn）進的懸臂式棒材軋機（jī），全（quán）線采用18架連軋工（gōng）藝，初軋6架（685軋機4架，510軋機2架（jià）），480中軋機6架，365精軋機6架，其中685和510等（架初軋（zhá）機使用的（de）是油膜軸承。使用原料160mmX160mmX12m方坯，設計年產量60萬t，現已達到90萬t。引進項目（mù）投產後前三（sān）年運行正常（cháng），三年（nián）以後（hòu）經常發生燒（shāo）瓦事故（gù），Z嚴重時，一個月曾發生5次燒瓦事故，嚴重地影響了生產的（de）正（zhèng）常運行。本文（wén）作者對油膜軸承燒瓦的原因進（jìn）行了初步的（de）分析。
　　1　油膜軸承的工作原理
　　油膜軸承是一種（zhǒng）以潤滑油作為潤滑介質的徑（jìng）向滑動軸承，其工作原理是：在（zài）軋製過程中，由於軋（zhá）製力的作用，迫使輥軸軸頸發（fā）生移動，油膜軸承中心與軸頸的中心產生偏心，使油膜軸承與軸頸之間的間隙形（xíng）成了兩個區域，一（yī）個叫（jiào）發散區（沿軸頸旋轉方向間隙（xì）逐漸變大），另（lìng）一個叫收斂區（沿軸頸旋轉方向逐漸減小（xiǎo））。當旋轉的軸頸把有粘度的潤滑油從發散區帶入收斂區（qū），沿軸頸旋轉方向軸承間隙由大變小（xiǎo），形成一種油楔，使潤滑油（yóu）內產生壓力。油膜（mó）內各（gè）點的壓力沿軋製（zhì）方向的合力就是油膜軸承的承載力。當軋製力大於承載（zǎi）力時，軸頸中心與油膜軸承中（zhōng）心之間的（de）偏心距增（zēng）大，在收斂區內軸（zhóu）承間隙沿軸頸旋轉（zhuǎn）方向（xiàng）變陡，Z小油膜厚度（dù）變小，油膜內（nèi）的壓力變大，承載力變大，直至與軋製力（lì）達到平衡，軸頸中心不再偏移，油膜軸承與軸頸完全被（bèi）潤滑油隔開，理（lǐ）論上形成了全流（liú）體潤（rùn）滑。
　　從油膜軸承的工作原理可知道油膜（mó）軸承係統內（nèi）的（de）一個Z重要的參數就是Z小油（yóu）膜厚度。如果Z小油膜厚度值太小，而潤滑油中的金屬雜質顆粒（lì）過（guò）大，金屬顆粒的外形尺寸在數值上大（dà）於Z小油膜厚度時（shí），金屬顆粒隨潤滑油通過Z小油膜厚度處時，就像造成金屬接觸，嚴重時就會燒瓦。另外如果Z小油膜厚度值太（tài）小，當出現堆鋼等事故（gù）時，很容（róng）易造成軸頸和油膜軸承的金屬接觸而導致燒瓦。Z小油膜厚（hòu）度值的大（dà）小與油膜軸承的結構尺寸及材料、相關零件的加工精度及油（yóu）膜軸承係統的安裝精度、潤滑油及軋製力的大小等有（yǒu）關（guān）。下麵分別對這些影響因素進（jìn）行分（fèn）析。
　　2　影（yǐng）響油膜（mó）軸承燒瓦的（de）因素分析
　　2.1油（yóu）膜軸承的結構尺（chǐ）寸和（hé）材料
　　2.1.1油膜軸承的軸承間隙
　　油膜軸承（chéng）的軸（zhóu）承間隙實際上（shàng）就是油膜軸（zhóu）承與軸（zhóu）頸之間的間隙，油膜軸承結構參數的設計主要是軸承間隙的設計。軸承間隙（xì）過大，不容易形成油膜（mó）；軸承間隙過小，會導致Z小油膜厚度值小和潤滑（huá）油溫升高。一般情況下對於棒（bàng）材軋機來說，軸承間隙Z好在軸頸直徑的1‰～2‰之間。我廠685和510軋機軸承間隙與軸頸（jǐng）直徑的比值為：685軋機，1.023‰～1.256‰，510軋機，1.148‰～1.449‰。
　　可見我廠685軋機和510軋機油膜（mó）軸承間隙都在（zài）其軸頸（jǐng）直徑的1.023‰～1.449‰，且速（sù）度越高間隙比越大（510軋機的軋製速度大於685軋機），均在設計要（yào）求的範圍內（nèi）。
　　2.1.2油膜軸承的（de）厚（hòu）度差
　　油膜軸承的厚度差是指油膜軸承任意（yì）兩點的厚度之差（chà）值。我廠使用的油膜軸承都是全圓薄壁油膜軸承，在自然狀態（tài）下，允許有一定的橢圓。使（shǐ）用時，將油（yóu）膜軸承壓入偏心套內，油膜軸承的外圓跟偏心套的內圓完全貼合，油膜軸承又恢複成一個圓柱形。油（yóu）膜軸承厚度差的大小（xiǎo）直接反映了內外圓柱形的同心度的大小。如果厚度差大，會使油膜軸承內外圓柱（zhù）麵同心度和同軸度受到影響，軸承間隙受到破（pò）壞（huài），使局部Z小油膜厚度變小，而導致油膜軸承燒瓦。我廠685和510軋機油膜軸承的厚度（dù）差都要求控製在0.02mm的範圍內。
　　2.1.3油膜軸承的材料
　　油膜軸承的燒瓦還與油膜軸承的材料有（yǒu）關。盡管油膜軸承的（de）結構尺（chǐ）寸（cùn）設計和厚度差的精度都滿足要求，但實際上油膜軸承不可能保證時刻處在全流體潤滑狀（zhuàng）態。在正常的（de）生產過程中，機（jī）械零件肯（kěn）定會有磨損，雖（suī）然有過濾器過濾，但潤滑油中仍不可避免地存在有金屬顆粒，當這（zhè）些金屬顆粒隨潤滑油通過Z小油膜厚度處時，會造（zào）成油膜軸承內表麵的磨（mó）損。通過對油膜軸承材料的（de）選擇（zé），可以減輕這種磨損，從而延長油膜軸（zhóu）承的使用壽命。我廠（chǎng）685和510軋機油膜（mó）軸承（chéng）材（cái）料（liào）選（xuǎn）用的是一種複合材（cái）料，外圓鋼背為20^#優質碳素（sù）鋼，內表麵離心澆鑄上一層銅鉛合金，牌號為ZQCuPb10Sn10。銅鉛（qiān）合（hé）金層摩擦因數低，具有很好的（de）耐磨性，散熱性能和承載性能都優於巴氏合金（jīn），且具有一定的鑲嵌性和順應性，完全可以滿足（zú）初（chū）軋機的使用工況。
　　2.2相關零件的加工精度和安裝精度
　　與油膜（mó）軸承係統相關的零件包（bāo）括油膜軸承、偏心套組（zǔ）件和軋輥軸。油膜軸承係統Z理想的工作狀態是（shì）油膜軸承內表麵與偏心軸承座內表麵同（tóng）心，前後兩（liǎng）油膜軸承的中心連（lián）線與軋輥軸的中心線（xiàn）同（tóng）心。偏心套組件是由加工好的兩個偏心軸承座和一個連接件組合（hé）而成。因而前後（hòu）兩個偏心軸承（chéng）座上的內孔和定位銷孔，以及（jí）連接件（jiàn）上（shàng）前後兩個定位銷孔的位置精度要求（qiú）非常高（gāo），使得兩個（gè）偏心軸承座通過定位銷孔與連接件安裝（zhuāng）好後，前後兩個偏心軸承（chéng）座內孔的中心線（xiàn）能保證同心。另外軋輥（gǔn）軸上前後兩個油膜軸承對應的軸頸也（yě）必須保證同心，否則沿軸頸旋轉方（fāng）向上的油楔（xiē）難以形成，或（huò）者使油楔的剃度趨於平緩，Z終導致Z小油膜厚度值變小，嚴重時會導致軸頸和油膜軸承的（de）局部（bù）接觸，造成油膜軸承燒瓦。
　　另（lìng）外，新的軋輥軸和修理後（hòu）的軋輥軸必須要進行動平（píng）衡試驗，且進行配重，以達到規定（dìng）的精度等級，否則軋輥軸（zhóu）的不平衡量將導（dǎo）致離心力，高速旋轉的軋輥軸在離心力的作（zuò）用下，會增大燒瓦的（de）危險。
　　此外，油膜軸承、偏心套組（zǔ）件和軋輥軸安裝時要達到一定的精度（dù），否則也（yě）會造成油膜軸承的燒瓦。例（lì）如裝油膜軸承時，油膜軸承外表麵沒有清洗幹淨，會造成油膜軸承內表麵局部點（diǎn）凸起，導致金屬接（jiē）觸；野蠻裝配油膜軸承，用（yòng）大（dà）鐵錘將油膜軸承（chéng）敲打進偏心（xīn）軸承座，經常會造成油膜軸承的局部變形，從而引起燒瓦；裝油膜（mó）軸承時，沿周向的位置不對，致使進油孔沒對上，因缺油而燒瓦。
　　2.3潤滑油
　　在軋製生產過程中潤滑油也會導（dǎo）致油膜軸（zhóu）承的燒瓦事故。其中主要的影響因素有3個，即潤（rùn）滑油中的雜質、潤滑油的供油和潤滑油的溫（wēn）度。
　　2.3.1潤滑油中的雜質
　　潤滑油中主要有兩種雜質，一種是金屬顆粒，一種是水。由（yóu）於軋機連續工作，機件不（bú）可避（bì）免地產生磨損。雖然過濾器可以過濾出大量的金屬顆粒（lì），但由（yóu）於濾芯沒有及時更換，或被擊穿，都會造（zào）成潤滑油中大於Z小（xiǎo）油膜厚（hòu）度的金屬顆粒的含量超標，從而造成油膜軸承（chéng）內表麵Z小油膜厚（hòu）度處的銅（tóng）鉛合金的急劇磨損，軸承間隙發生改變。當軸承間隙與軸頸直徑的比值大於2‰時，就應及時更換，否則很容易（yì）引起燒瓦。由於輥箱端麵的密（mì）封圈失效或沒有及（jí）時更換，會（huì）導致輥箱進水。水進入到潤（rùn）滑油中後，會影響潤滑油的理化性能和承載（zǎi）性（xìng）能，Z終導致燒瓦。
　　2.3.2潤滑油的供油
　　潤滑（huá）油的供油係統將38～42℃且且沒有雜質的潤（rùn）滑油，以一定的壓力供應（yīng）到輥箱內，以保（bǎo）證設（shè）備的有效潤滑。但是如果出現下列故障時，就會引起燒（shāo）瓦事故的發生：密封（fēng）失效（xiào）而漏水，潤滑油被乳化（huà）；過濾器失效，金屬顆粒超標；管路內汙垢太多或（huò）管路改動，彎管處（chù）太多，壓力損失大，致使進入輥箱內的潤滑油的流量太小（xiǎo），在油膜軸承內無法形成油（yóu）膜（mó）。
　　2.3.3潤滑油的溫度
　　潤滑油的溫度直（zhí）接影響著潤滑油的粘（zhān）度，而潤滑油的粘度又影響著承載力的大小。潤滑（huá）油的溫度（dù）隨軸承的轉速的升高而升高，隨軸承間隙的減（jiǎn）小而升（shēng）高。潤滑油的溫度高時，其粘度下降，承載力降低，從而引起燒瓦。
　　2.3.4過負荷
　　油膜軸承的燒瓦與負（fù）荷有（yǒu）關。負荷增大（dà），Z小油膜（mó）厚度變小（xiǎo），將增大油膜軸承的磨損，導致燒瓦。
　　3　采取的措施
　　3.1保證備件的加工質量
　　油膜軸承、偏心套組件和軋輥（gǔn）軸是備件質量管理的重點，對偏心套組（zǔ）件的內孔尺寸、油膜（mó）軸承（chéng）的厚（hòu）度差、軋輥軸軸頸的外徑以及（jí）3種（zhǒng）備件的同心度一定要仔細測量。
　　3.2製定合理的備件更換周期
　　對油膜軸承、輥箱（xiāng）水封油封、濾芯等備件要製定出合理（lǐ）的更換（huàn）周期，油膜軸（zhóu）承每3個月要檢查一次，測量軸（zhóu）承間隙，如不超過軸頸直徑的2‰，則繼續使用。另外，不管間隙是否符合標準，油膜軸承使用一年後必須更換。油（yóu）封水封和過濾器（qì）濾芯要定期更（gèng）換，以確保潤滑油中金屬顆粒和水的含量在允許的範圍內。
　　3.3保證供油係統工作
　　為了保證供油係統的正常工作，要做到定時（shí）放水，定時檢查（chá）油溫和供油壓力。
　　3.4精心裝配
　　油膜（mó）軸承安裝時，可采（cǎi）取冷凍措施，即裝配前先將油膜軸承放到-80℃的冰箱中冷凍，2h後安（ān）裝油膜軸承，油膜軸承就（jiù）很易被壓（yā）入偏（piān）心軸承座內。另外裝配前要對油膜軸承、偏心套組件（jiàn）和軋輥軸有關尺寸進行檢測。裝配完成後，再通過檢測有關點的間隙來確定軋輥（gǔn）軸（zhóu）是否與偏心套組件同心。
　　3.5強化管理解決過負荷問題
　　首（shǒu）先是強調在生產中堅決杜絕軋“低（dī）溫鋼”現（xiàn）象。必須嚴格按照規程加熱鋼坯，保證鋼坯在爐中的加熱時間和各段（duàn）加熱溫度（dù），避（bì）免（miǎn）出爐鋼坯（pī）“外熟裏（lǐ）生（shēng）”燒不透的現象。第二就是強調均衡生產，嚴格按計劃組織生（shēng）產，避免出（chū）現月初鬆，月（yuè）末緊，突擊搶任務的現象。另外是加強對經常發（fā）生（shēng）燒瓦事故輥箱的過負荷監控，及時掌握這些輥箱的生（shēng）產運行中的負荷情況，及時采（cǎi）取措施，避免軋機過負荷現象的發生。