轧机油膜轴承试验机的研制

耿延龙，叶军，李泽强，曹君慈，张奕黄

(1.北京交通大学 电气工程学院，北京 100044；2.洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039)

1 技术背景

我国从20世纪50年代开始轧机油膜轴承的研制工作[1]，经过近60年的发展壮大，已经达到国际先进水平。目前，油膜轴承已广泛应用于工业领域，尤其是在轧钢工业中。

在高速线材轧机生产领域，国外知名企业有摩根(Morgan)和西马克(SMS)等；国内知名企业有西航集团公司[2]和哈尔滨哈飞工业有限责任公司等。以摩根第6代轧机为例，其设计的最大线材速度为140 m/s(保证实际生产的线材速度达到120 m/s[3-4])。由哈飞公司生产的最新高线精轧机组，速度提高到115 m/s。而由西航集团公司生产的轧机线速度可达135 m/s[5]。以摩根油膜轴承为例，摩根第3代轧机采用的油膜轴承外径为108 mm[2]，但随着生产工艺的不断提高，摩根第5代油膜轴承的外径提高到127 mm[2]。

目前，国内高校[6]用于测量流体动压滑动轴承压力分布、温度分布和位移的试验机已有不少，但其运行工况和选用的油膜轴承尺寸都很难用于测试轧机精轧机组油膜轴承的润滑油性能。如西安交通大学于1995年设计的液压加载流体动压滑动轴承试验机，主轴转速为100～3 000 r/min，液压加载力为100～20 000 N，试验轴承内径为50 mm；太原科技大学于2004年设计的大型轧机油膜轴承试验机，通过1∶8的增速箱，主轴最大转速达8 000 ～10 000 r/min，液压缸加载，最大加载力为900 kN，试验轴承内径为219 mm。

线材生产过程中，高速线材精轧机部分油膜轴承工况恶劣，具有高温、高速及易污染特点，故对润滑油的性能要求更为苛刻。……