油膜轴承使用维护培训教材
第一章、油膜轴承原理及摩根油膜轴承的历史
1.1、油膜轴承工作原理
油膜轴承又称液体摩擦轴承，它是利用液体润滑在锥套与衬套间形成一个完整的压力油膜，分离两个工作表面，而不发生直接的金属接触，达到液体摩擦状态。
它被广泛地应用与轧机轴承中，按其油膜形成的条件，可分为动压油膜轴承，静压油膜轴承和动静压油膜轴承。
目前多数轧机使用的为动压或动静压油膜轴承，它是基于粘滞流体动压效应（也称为楔形效应）：当把油从楔形的大间隙带入小间隙时，油液受到挤压，而液体本身是不可压缩的，于是就产生抗力实现承载。而应用于轴承中，由于轴比轴承小，只要轴与轴承不同心，就存在不相等的间隙，只要轴转动，就能带动轴颈附近的油顺转动方向运动，从而把油带入收敛的楔形间隙内，实现油膜轴承的正常工作。而静压油膜轴承的工作原理是基于液体的静压效应，在轴承的工作区开设油腔，并通入压力油，将轴抬起。动静压油膜轴承是在动压轴承的承载区域内开设很小的压力油腔，并通入高压油，即具备静压和动压双重效应，具备两者的特点。 1．2、油膜形成的条件
1.2.1、两个工作面间必须形成楔形区域。
在油膜轴承中，锥套外表面直径与衬套的内径的差值即可得到这个楔形。 1.2.2、两个工作面必须存在一定的相对运动。
在油膜轴承中，锥套与轧辊一起转动，而衬套则与轴承座相对锥套保持静止。 1.2.3、工作面间的润滑油（油膜油）必须具有一定的粘度。 目前采用的油膜油在40°C左右，的运动粘度一般不低于80mm2/S。 1.2.4、有足够的供油量，没有充足的供油量，就会破坏油膜的连续性。
1.2.5、外载荷必须小于油膜所能承受的最大载荷极限值，否则油膜破裂，无法形 成液体润滑。
1. 3、油膜轴承油膜形成的过程
油膜轴承油膜的形成可分成三个阶段。当轴开始转动时，轴颈与轴承直接接触，相应的摩擦为半干摩擦，轴承在摩擦力的作用下偏移，在动静压油膜轴承中，轴承附有静压装置，使轴承在起动时在高压油的作用下抬起，可避免这种现象。当轴的转速增大，吸入轴颈轴承键的油量增加，具有一定粘度的有被轴颈带入油楔，油膜的压力逐渐形成。转动中，动压力于轴承径向载荷相平衡，轴颈的中心向下、向左偏移并达到一个稳定的位置，这时轴承与轴之间建立一层很薄的楔形油膜．当轴的转速继续增大，轴颈中心向轴承中心方向移动．理论上，当轴转速达到∞时，轴颈中心与轴承中心重合． 1.4、油膜轴承的特点 油膜轴承是一种主要表面加工精度、表面粗糙度以及相关参数匹配非常理想的滑动轴承，它的主要特点有：
1．4．1、承载能力大，轴承的外径相同油膜轴承的承载能力要远大于滚动轴承。1．4．2使用寿命长：从原理上讲，油膜轴承是不会发生磨损的。但是实际上，即使正确的使用和妥善地维护，也是要发生磨损的，只是很轻微而已。其理论上寿命可达15年左右，一般实际由于润滑和轧机设备等原因，寿命在5-10年左右。
1．4．3、速度范围宽：轧机油膜轴承可以在很低的速度下工作，也可以在很高的速度下运行，还可以使用可逆轧机：有正转速到零，再由零到负转速的状态下工作，速度范围十分之宽。 1．4．4、结构尺寸小：在相同的承载能力下，油膜轴承轮廓尺寸要比滚动轴承小。 1．4．5、摩擦系数低：油膜轴承轴承的摩擦系数一般在0.001-0.005之间，摩擦系数低，从而摩擦损
耗低。
1．4．6抗冲击能力强：油膜轴承中的油膜的挤压效应对于冲击载荷的承受能力，使得油膜轴承能很好地承受冲击载荷。
2、摩根油膜轴承的历史及原理 2．1、摩根油膜轴承的历史
摩根油膜轴承是美国摩根工程公司开发研制的轧机专用油膜轴承。美国摩根工程公司一直以来是典型的线材和型钢轧机的制造厂家，在该领域的市场占有率达到 80%以上。
美国摩根工程公司是1888年成立的，由于当时冶金行业的轧机轴承并不能满足轧机的生产需要，摩根工程公司着手于独立开发，从而开发研制成功摩根油膜轴承。初期的摩根油膜轴承与现在的产品形状有很大的不同，但是却很好地满足当时冶金行业的发展，该轴承问世后，博得了钢铁冶金行业的好评，其他厂家对此的市场需求不断增加，因而，摩根工程公司成立了油膜轴承部，积极开发研制摩根油膜轴承，不断推出摩根新型的油膜轴承产品，推动市场的不断发展，目前摩根工程公司在中国（上海）、印度、巴西等国家设立了生产或办事结构，其中摩根油膜轴承（上海）有限公司是摩根工程公司在中国独家投资的大型油膜轴承加工基地。
世界上绝大部分轧机油膜轴承产品皆为摩根工程公司设计开发的的产品。此外，目前德国西马克公司（SMS）是摩根唯一授权的具有MORGOIL油膜轴承生产许可证的企业。 2．2、摩根油膜轴承的名称
摩根油膜轴承是美国工程公司（MORGAN）开发的油膜轴承，因此将MORGAN公司的名称以及油膜轴承OIL-FILM BEARING两者合成为MORGOIL BEARING，并以此作为公司的登记商标。
二、摩根油膜轴承的构造
摩根油膜轴承主要由锥套、衬套、止推轴承部分、密封系统、锁紧系统等部分组成。
锥套是经过淬火处理的特殊合金钢锻制毛坯，经精车、研磨，由止动键与轧辊连为一体。衬套安装于锥套外侧，通过衬套固定销与轴承座连为一体。衬套是由钢制外套的内层喷镀巴氏合金而成，摩根目前选用的巴氏合金主要有：普通巴氏合金和摩根高强度巴氏合金两种。 止推轴承一般是根据油膜轴承的尺寸大小进行选择的，止推轴承的主要形式有：滚柱轴承、滚珠轴承以及平面轴承。但是平面轴承目前使用的很少。止推轴承在使用中不承受径向载荷，只承受轧制过程中产生的轴向载荷。
密封系统是由辊颈油封、水封、密封内圈、密封挡板等部件组成，主要是保证在机使用过程中与轴承内的油膜油封闭和防止外界冷却水等异物的侵入。
锁紧系统是在将轴承座总成套上轧辊后进行轴向推进或固定的装置。 三、摩根油膜轴承的型号含义
size - series – sleeve – thrust – bushing – seal – locking –suffix
SIZE：该轴承所使用的轧辊的最小辊径为基础，能安装于轴承的端板的尺寸（英寸）。 SERIES：锥套的直径与衬套的宽度的比值的百分数。 SLEEVE：锥套类型 KLx..无键优化锥套 KLT..无键锥套 KT?.短键锥套 T??长键锥套 SN?.过盈锥套 SNL..间隙锥套 N??轴外圆滑动 BT?.膨胀锥套
THRUST：止推轴承类型 RT?推力滚子轴承 BT?推力球轴承 MT?摩根推力轴承 DT?双止推轴承
BUSHING：衬套类型 无 ..标准衬套 C?镉梅斯塔衬套 D?双油腔衬套 H?静压衬套
M?梅斯塔偏心衬套 SEAL：密封类型 X?”X” 密封 DF..DF密封 LP..唇形密封 LA..迷宫密封 LOCK：锁紧类型 TR?螺纹环锁紧 QC?快换锁紧 HB?HB液压锁紧 RM?RM液压锁紧 LD ?LD液压锁紧 MB..机械锁紧 PB?空气锁紧 SUFFIX：备注 S?对称辊 SS..半对称辊 B?支撑辊弯辊 C?窜辊
L ?支撑辊锁紧
四、摩根油膜轴承的特性 1、摩根油膜轴承的设计标准
同一般的油膜轴承一样，摩根油膜轴承的工作能力由下式决定： PV=K1 其中：P 为压强（负荷/投影面积） V为线速度 K1为常数（摩根公司提供的经验数据） 常数K1 为制造厂家提供的经验数据，而摩根公司提供的K1 经验数据比其他公司 的数据大，故可用于高速高负荷的轧机。
油膜轴承的工作能力最重要的因素为油膜的强度，而油膜的强度有油膜油的粘度 有十分重要的关系。此外，轴承的间隙也是重要的因素之一。摩根油膜轴承的原 始间隙比（R/C）为定值，故油膜油的粘度计算可根据下式进行。 ZN/P= K2 其中：Z 为润滑油的粘度 N为轴承转速 P为压强 R为轴的半径
C为轴承的半径间隙
K2数（摩根公司提供的经验数据）
润滑油的粘度由上式决定，由此得出的一种粘度能适用于1：10的转速范围，如果 前后超过1：10的转速的连轧机，要设计两个给油系统，以供给前部和后部不同粘 度的润滑油。 2、静压系统
在规定的K2常数值以下运行的轧机，其轴承的油膜厚度不足，进入边界润滑状态 ，金属之间很容易产生接触，造成损坏。
因此在低速范围内承受大负荷时，为了提高轧机的轧制精度，延长轴承的使用寿 命，提供可靠性，将油膜油由高压泵打入锥套、衬套间，靠外加的高压将轴顶起 。这就是静压润滑的目的。 3、轴承的选择
轴承的选择主要如下条件决定： 轧机的种类和特性 轧制负荷和轧制速度 轧辊的辊颈强度情况
第二章 油膜轴承的组装与使用
一、组装（拆卸） 二、液压锁紧的拆卸 三、液压锁紧的安装 一、组装（拆卸） 1．1、工作准备
轴承部件的清洁状况对于轴承运行实绩至关重要。不管是仓库提出还是拆卸维护时都应该使用允许的清洗溶剂对轴承部件进行清洗。刮刀、挫刀和其它的研磨工具皆不可作为清洁不见的工具和方法。对于已经清洗完的液压部件的防锈或预润滑必须使用在摩根液压系统相同的润滑油。这有助于保护非油漆表面免于锈蚀和在提供预润滑以便于更容易地安装。
1．2、安装时，首先将轴承座置于垫木块上，并且使轴承座孔垂直，辊外侧（相对于辊身侧）开口向上。垫木块严禁接触轴承座内孔，并且规格尺寸足够承载实物重量。检查清洁各油路、油管、油槽等，如在清洗过程中发现防油漆有脱落的情况，脱落表面必须进行重新涂漆。 1．3、检查和清洁衬套。选择将要使用的承载区域，检查确认衬套的非承载区域的静压入油口已经使用堵头堵塞，在将要使用的承载区域静压入口处安装静压弯头，弯头应该与中心线平行。
1．3．1、对轴承座内孔和衬套外径面进行润滑涂油。
注意：在起吊设备的辅助下，衬套的凸缘处有锥度孔与衬套吊装螺栓配合使用，进行衬套的吊装。安装过程中，须慢速、小心下降衬套使其装入轴承座。在下降过程中旋转衬套，使衬套上的锁定孔与轴承座上的衬套锁定孔相一致，请确认所选择的衬套承载区域与在轴承座承载区域内。
1．3．2、将已经安装了锁定销密封的衬套锁定销插入轴承座和衬套的锁定孔内，使用提供的锁定销固定螺栓将锁定销固定到位。
1．3．3、将静压软管穿过轴承座上可孔，并将软管一头装于90度静压弯头上并旋紧至35lb/ft。软管另一端安装带有两个O形圈的直快速接头。这些必须低于轴承座表面1/8”。 注意：上辊轴承座使用的静压软管比下辊轴承座使用的静压软管短，在安装过程中，须确认在相应的轴承座上安装有正确的软管。
1．4、检查锥套的清洁状况，然后对于衬套的内表面和锥套的外表面进行润滑涂油。在锥套内安装锥套提升杆。在锥套外表面与衬套内表面之间只有非常小的间隙，因此必须进行十分精细的安装。最容易实现精细安装的方法是在将锥套到衬套孔的安装过程中间断性地下降锥套，并测量从轴承座到锥套边部的周向四点，调整起重设备使四个测量值相同，然后将锥套降低到安装位置。当锥套达到进入衬套一半时，旋转锥套以使得键槽在轴承座的水平中心线上。
1．5、对锥套环进行润滑涂油并安装到锥套圆柱孔的位置。确认锥套环上的键安装到位和锥套环边部卡入锥套孔内。
1．5．1、将止推轴承座支撑在垫木块上。确认垫木块未接触内孔。对止推轴承座内孔进行清洁和润滑涂油之后，对于止推轴承一外圈进行清洁和润滑涂油，并将此外圈装入轴承座内孔内，对安装位置进行适当调整（并不需要对很大的力对外圈进行调整）。检查确认此外圈的位置是否正确。将双列圆锥滚子组清洁和润滑涂油并安装入止推轴承座内。轴承制作商在外圈和双列圆锥滚子组所标明的匹配标号必须一致，在将剩下的轴承外圈清洁和润滑涂油后安装在双列圆锥滚子组上侧。
注意：在安装双列圆锥滚子组时使用专用的起吊工具。
1．5．2、润滑止推轴承压盖，将止推轴承弹簧装入止推轴承压盖相应的座孔内。使用洁净的润滑脂将弹簧固定在孔内。将压盖放于止推轴承座上，调整位置后使用止推轴承压盖螺栓将其紧固。在轴承座和压盖上皆标有“top”以确保正确的安装。
注意：在止推轴承压盖上设有吊装孔，由于在使用起重装置时配合使用。
1．5．3、将止推侧轴承座端盖支撑于垫木块上。确认垫木块未接触内孔和强度足够承受止推轴承总成装入轴承座端盖的总重量。
1．6、对止推侧轴承座端盖进行清洁并润滑涂油。在轴承座端盖上的座孔内装上止推轴承缓冲弹簧。将止推轴承子总成放入轴承座端盖内。
1．6．1、调整止推轴承座（总成）将轴承座端盖与止推轴承座（总成）上的止动键螺栓孔一致。使用铜垫片安装并紧固止动键螺栓。
1．7、将轴承座端盖装于轴承座端盖槽内。对于轴承座端盖进行适当润滑涂油并放与轴承座上。锥套环键与止推轴承槽或隔环键槽必须一致。使用轴承座端盖螺栓将轴承座端盖固定于轴承座上。
1．8、液压锁紧装置装于止推总成（止推侧）或隔环（非止推侧）上。（液压锁紧装置预先安装完毕，对于拆装锁紧装置的指导内容附后）
1．8．1、对止推轴承座外部压盖总成进行润滑，将止推轴承座外部压盖总成装与轴承座端盖上。对轴承座外部压盖总成进行位置调整以使油管位于轴承座下侧。使用外部压盖螺栓将压盖总成进行紧固。
注意：在使用起重设备时有锥形吊装孔配合起吊使用。
1．9、旋转轴承座到正常运行的位置状态，以便进行密封系统的安装。
1．10、将密封端板放入密封端板位置槽内，对密封端板进行润滑涂油。使用密封端板固定螺栓将密封端板固定于轴承座上。
1．11、将带有密封钢带的辊颈密封装入密封挡板上。（参见：图1.3a及图1.3b。） 1．12、将带有缓冲垫的密封内圈装辊颈密封上。
1．12．1、使用水封固定螺栓将水封固定于密封端板上，确认水封槽口在靠轴承 座下侧。
1．13、装好轴承的轴承座准备安装到支撑辊上。
1．14、将支撑辊放于V形架或其它合适的支撑架上，但是为了实现正常安装，从轧辊中心线到地面的距离必须大于轴承中心线到轴承座底部的距离。检查确认轧辊辊颈部位锥度和长度。检查轧辊的总体状态。轧辊辊颈部位必须无划伤和毛刺，如存在缺陷，可用硬油石进行打磨除去。
1．14．1、确认轧辊辊颈位置的键位于水平中心线上。这样可以使得液压锁紧在安装时处于合适的位置。
1．14．2、润滑轧辊辊颈和锥套内孔，对于轧辊辊身端部侧面和过渡区域等水封接触区域进行涂润滑脂。将轴承座和轴承装与支撑辊上。
1．15、检查罩盖并正确安装，将罩盖安装到位后，使用卡销锁定。 1．16、检查中心线尺寸。 2．17、安装结束
二、液压锁紧的拆卸（HB锁紧） 2.1 从轴承座上拆下液压锁紧装置后，方可对其进行拆卸。拆卸时将其平置于洁净的平面上，并使油缸体凸缘在下。
2.1.1 将锁紧环旋转退出活塞体，将油缸（帽）盖上的内六角螺栓拆下，在活塞体上侧横放拆卸专用横梁，并使其上的光孔与油缸（帽）盖上的锥形孔一致。 2.1.2 安装两根螺纹杆，使螺纹穿过专用横梁，并将其旋入油缸（帽）盖上的锥形孔。 2.1.3 在每一螺纹杆上套入平垫片，旋上螺母，在旋至接触专用横梁后，两个螺母交替旋转，以避免损坏螺纹，旋转至油缸（帽）盖脱离油缸体。 2.1.4 拆下专用横梁和油缸（帽）盖。
2.1.5 将专用横梁置于活塞体上，并使用两个外六角螺栓将其固定在活塞体上。将两个螺纹杆穿过专用横梁，在横梁下侧的螺纹杆上装上平垫片和螺母。
2.1.6 在螺纹杆下端和油缸体上侧之间放上两个金属的保护块。注意在安放过程中不要划伤活塞体和密封。此后，则可以使用旋转螺母的方法使活塞体脱离油缸体。 2.1.7 拆卸完成 三、液压锁紧的安装
3.1 对于非出厂第一次安装的液压锁紧装置，必须首先使用清洗剂清洗所有部件，并确认所有密封处于良好的状态。
3.1.1 使用液压油润滑所有的密封安装槽。活塞密封必须在沸水中加热大约4-6分钟以使其柔软可弯曲（在加热过程中必须使密封平放）。将各个密封安装在正确的位置，并确认密封唇口朝正确的方向。（在使用导向带的地方，必须在安装前使其成为圆形并用洁净的润滑脂使其安装在导向槽内。）
3.1.2 在安装中需要使用两根螺纹杆、两片平垫片、两个螺母及专用横梁等。
3.1.3 注意将油缸体平置于洁净的平面上，并使油缸体凸缘在下。吊起活塞体后缓慢下降，直到活塞体上的密封接触油缸体。
注意：将四个液压油入油孔与油缸体上的锥形孔调整一致。
3.1.4 将专用横梁置于活塞体上侧，将两个螺纹杆插入专用横梁的光孔，并旋入油缸体上的螺纹孔。在螺纹杆上侧装上平垫片和螺母。
3.1.5 将两个螺母旋至与专用横梁接触后，交替旋转螺母，将活塞体压入油缸体内。 （注意：压入过紧可能损坏活塞体和油缸体）。
3.1.6 在活塞体密封已经通过了油缸体端部以后，拆下螺纹杆、螺母和专用横梁等。
3.1.7 使用润滑脂润滑油缸（帽）盖上的密封槽，将支撑环放入密封槽，并装入密封胶条。 3.1.8 将油缸（帽）盖套入活塞体上侧，螺纹杆穿过油缸（帽）盖并装入油缸体上的锥形孔内。交替旋紧螺母。但在过程中要注意密封胶条始终位于槽内。在油缸（帽）盖密封通过并装上活塞体外工作面后停止旋紧螺母。
3.1.9 在油缸（帽）盖密封通过并装上活塞体外工作面后，拆下螺纹杆。使用内六角螺栓完成油缸（帽）盖与油缸体的安装并进行紧固，紧固必须达到扭矩294NM或者
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