20度油膜轴承吐丝机在高速线材的应用实践
油膜轴承油在高速线材预精轧机上的应用
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｆ ｎ ｎ — ｓａｎ ｎ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｉ Ｈ９ ｏ ａｕ ｉ ｍ ｆ ｉ ｏｌｎ ｍｉｌ ｔａ ｔ ｅ ｐ ｌｃ ｔｏ ｏ ｏ ｔｉ ｉ ｇ ｙ ｒ ｕ ｉ ｏ ｌ Ｓ ６１ ５ ｎ ｌ ｍ ｎｕ ｏ ｌ ｌｉ ｇ ｒ ｌ ｗａ ｓ
０ ４ＭＰ ０ ４ ａ 压 力罐 气压 ０ ５ Ｐ 。 ． ａ一 ．９ＭＰ ； ．５ Ｍ ａ
２ “ 城牌 ” ２ 长 ２ ０ 油膜 轴承 油使 用情 况
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化润 滑 油公 司派 专 业技 术 人 员 在 现 场对 ２ ０ 油 膜 ２ 轴 承 油的 使用 情 况 进 行 跟 踪 和 定 期 取 样 化 验 。 在
２１ ０ ０年 ３ 第 ２期 ７卷
合 成 润 滑 材 料 Ｓ Ｔ Ｅ Ｉ Ｕ Ｒ Ｃ Ｔ ＹＮ Ｈ ＴＣ Ｌ Ｂ ＩＡＮ Ｓ
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文 章 编 号 ：６２—４６ （０ ０ ０ ０ ３ ０ １７ ３ ４ ２ １ ）２— ０ １— ２
油 膜 轴 承 油 在 高速 线 材预 精 轧 机 上 的应 用
ｐ ｅ ｅ ｔｄ，ｈ ｓ ｎ ｎ—ｓａｎｉｇ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｏｌｃ ｕ ｄ ｓ ｔ ｆ ｈ ｕ ｒｃ ｔｎ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆａｕｍｉ ｕ ｆ ｉ ｒ ｌｉｇ ｍｉ ， ｒ ｓ ｎ ｅ ｔ ｉ ｏ ｔｉ ｎ ｙ ｒ ｕ ｉ ｉ ｏ ｌ ａ ｉ ｙ ｔ ｅ ｌ ｂ ｉ ａｉ ｇ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓｏ ｌ ｓ ｎ ｍ ｏ ｌ ｏ ｌ ｌ ｎ ｌ
高线(高速线材)的特点
高线（高速线材）的特点字体大小：大| 中| 小2007-03-30 16:40 - 阅读：501 - 评论：2它的尺寸精度高，椭圆度小。
它采用集散卷风冷却，它成分均匀，机械性能好。
由于采用负公差轧制，它节约了金属，相同重量的高线要比普线长度更长。
每件只有一个头和尾。
高线要比普线一般要贵20~40元/t！样子又差不多，谁会去看圆盘条钢筋到底是高线还是普线了！又有几个人知道高线与普线的区别了！（商业回扣的密秘之一，有采购的注意了！）高线：是指用“高速无扭轧机”轧制的盘条。
轧制速度在80-160米/秒，每根重量（盘）在1.8-2.5吨，尺寸公差精度高（可达到0.02mm），在轧制过程中可通过调整工艺参数（特别是在冷却线上）来保证产品的不同要求。
普线：是指用“普通轧机（一般是横列式复二重轧机）”轧制的盘条。
轧制速度20-60米/秒，每根重量（盘）在0.4-0.6吨（市场上见到的一般是三根六头为一大盘），在轧制过程中仅可通过冷却线上风冷或空冷来保证产品性能。
通过上述的分析，可以看出，前者对产品的质量、尺寸精度保证起来是具备条件的（特别是加工用材）。
高速线材工程简介一、高线轧机的生产工艺:炼钢的150×150×9000的连铸坯进入钢坯跨用12.5+12.5t的电磁吊车吊上炉后上料台架,由推钢机将其推入18m ×9.6m的三段连续式端进侧出的推钢式加热炉内加热到1050～1150℃后,由出钢机推出以拉料夹送辊、出炉地辊输送到轧制区进行轧制。
轧制区由粗轧、1#飞剪、中轧、2#飞剪、预精轧用预水冷、3#飞剪、碎断剪、精轧机组成,全线共有27台轧机轧制27个道次,全线正常生产时在1#、2#、3#飞剪进行三次切头、尾,前两个飞剪还具有事故状态下的碎断功能。
从精轧机出来的成品线材,以三段式穿水冷却进入夹送辊,再由吐丝机吐丝成卷,经过84m长的延迟型斯泰尔摩冷却线进入集卷站,再由总长350m的PF线的50个C型钩之一自动输送到两台压紧打捆机之一进行打捆,再由PF 线依次自动输送到计量、卸卷站,然后由10t的电磁吊吊装到库房中堆码。
关于高速线材吐丝机使用控制的研究与应用
关于高速线材吐丝机使用控制的研究与应用作者：杨力量来源：《科学与信息化》2019年第13期摘要本文介绍了河钢承钢公司高速线材厂吐丝机使用情况，及影响吐丝机运行的因素，并对吐丝机前夹送辊夹尾精确度进行攻关，维护人员通过对吐丝机现场使用控制的学习，不但可以提高维护人员技术水平，而且可以更好地维护产线，提高产线产量。
关键词吐丝机；吐丝管；夹送辊前言吐丝机和夹送辊是高速线材控制吐丝圈形的关键设备，布置在精轧机后，其作用是将线材绕制成一定直径的线圈，然后平铺在风冷辊道上，吐丝机吐出的线圈质量对后续的集卷，打捆工序有很大影响，特别是对打捆后产品外观的影响更明显。
在承钢高速线材生产线中，吐丝机的吐丝质量往往不令人满意。
包装呈现椭圆形的，线圈太大或太小，在风冷线上堆叠错乱，疏密不均等，在轧制小规格线材时尤为明显，技术人员对吐丝机的工作过程进行分析，认为吐丝管的磨损、吐丝机，夹送辊和精轧机的速度匹配是主要影响因素。
1 影响因素分析1.1 吐丝机入口弯管和吐丝管的磨损在夹送辊和吐丝机之间安装有弯管，吐丝机中心线与轧制线成20（或l5）倾斜角。
弯管的作用是靠弯管内壁的摩擦力强行改变轧件的运动方向，使轧件的运动方向偏离轧制线20（或15），沿着吐丝机直管顺利进入吐丝机，起到一个导向作用。
吐丝管安装在吐丝盘上，是一段呈空间锥形的螺旋曲线。
虽然各厂家的曲线不同，但均可分为3段：一是初始段，呈直线状，线材在其中不进行塑性弯曲变形；二是变形段，线材在其中随着吐丝管的弯曲形状进行塑性弯曲变形，三是定型段，线材继续发生塑性弯曲变形并形成稳定的线圈，变形段对吐丝圈形至关重要。
此段弯管的受力和磨损较大。
当磨损偏离较大时，就会改变原有弯管的运动轨迹，对吐丝成型有很大的影响。
当弯管磨损严重时，可能会产生不规则尺寸的环或线圈，或者可能向一侧倾斜，因此进入集卷筒时无法正常收集。
如果遇到这个问题，应及时更换吐丝管，否则会导致堆卷事故。
线材吐丝管的使用寿命与电压控制和吐丝温度有很密切的关系。
油膜轴承新技术在工程中的应用实例分析
&* 世界轧辊油膜轴承新结构的发展
& ! &* 无键结构 无键结构能减小板材纵向厚 度偏差， 提高 轧材精 度， 提 高承载能力。 &D &D &* “ 无键”结构 “无键” 是指在轴承 工作区 无键， 消 除了键 槽开 设对 锥 套刚度的影响， 与普通 长键 轴承 或短键 轴承 相比 无 键轴 承 承载力提高了 !"F ， 同时 提高 了轧材 精度。下 图为 油膜 轴
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锥套刚度的影响， 与无 键轴 承相 比无键 薄壁 锥套 结 构轴 承 承载力提高了 !" # ， 提高了 支承 辊的强 度 与刚 度， 此结 构 改进的目的一是在 于提 高承 载能力， 二 是提 高材 料 的利 用 率。图 $ 为无键薄壁结构与无键轴承结构锥套的比较图
图 $ & 无键薄壁锥套
装卸 的 优 点， 使 用 油缸 活 塞
轴承结构认识 存在较大的误解， 本文对油膜轴承的主要结构及新技 术进行了剖析， 并以工 程实际为例 进 行了 探讨， 提出了油膜轴承结构选择上的指导性意见及工 程应用中必须关注的问题。 关键词： 轧机； 油膜轴承 中图分类号： 7?BBB* * 文献标识码： E
高速线材油膜轴承烧损原因探讨
油膜 轴承 自装配 、 操作使用 、 检查 、 保养维护 、 和制 组运行影响十分重大 ， 其危害主要有 以下几个方 面 ： ａ ． 降低润滑油粘 油膜轴承的损坏。 环环相扣 。 对各个 环节 不断的消化和理解 ， 把握精轧 度， 影响油膜形成 ． 造成润滑油污染 ， 影响油 品精度 。 ｃ ． 水通 过高温 定相应的检修 ， 做到及时反应 ， 从而减少油膜轴 承烧损事故 。 蒸发成为水蒸气 ， 腐蚀轴 承跑道 ， 腐蚀唇形密封 ， 形成恶性循 环。ｄ ． 机组辊箱 的运行状态 ，
高线精轧机组是仿摩 根 ５代精轧机 ，由北京 中冶京城设计组 装， 保证轧 制速度 ９ ０米 ／ 秒， 油膜 轴承采用西 马克油膜轴 承 ， 油膜 轴承 的运行 除受 本身原 因影 响外 ， 还受到装 配 、 润滑、 进水 的影响 。 我们先从油膜轴 作 原 理 １ ． １ 精轧机组油膜轴承为动压油膜轴承 ，油膜轴承分为承载面 半油膜轴承与非承载面半 油膜轴承 。 工作原理基于粘滞液体动压效 应， 润滑油 由非 承载面油孔进油 ， 随旋转 的辊 轴带 人间隙较小 的承 载面， 液体本 身是不可 以被压缩 的 ， 带入 承载面的液压油就在 轴面 与油膜轴承面之间形成一压 力 ， 润滑油不断供应 ， 轴 连续 旋转 ， 保证 了油膜 的连续性 ， 实现 了油膜轴承的承载能力 。 １ ． ２油膜轴 承的工作过程 ： 油膜轴承油膜的形成分成三个阶段。 ａ ．当轴开始转动时 ， 轴 颈与轴 承直接接触 ， 摩擦为半干摩擦 ， 轴承在 摩擦 力的作用下偏移 ， 当轴 的转 速增 大 ， 吸人轴颈轴承键 的油量增 加， 具有一定粘度的油被轴颈带人油楔 ， 油膜 的压力逐渐形成 。ｂ ． 转
油膜轴承油在高速线材轧机上的应用
油膜轴承油在高速线材轧机上的应用摘要：随着世界冶金工业的迅速发展，钢板、棒材高速轧机和摩根无扭高速线材轧机被逐渐广泛采用。
目前轧机线速度可达120m/ s。
这对传动系统提出了相当高的要求，通常高速轧机采用油膜轴承作为支撑，以承受高速大转矩负荷。
为保障轧机油膜轴承在苛刻工况条件下长周期运转，国外开发了与常规传动装置润滑油要求完全不同的新型油品油膜轴承油。
关键词：油膜轴承油；高速线材轧机冶金工业使用的高速线材精轧机机械传动复杂，精度高，速度快，其集中润滑系统（包括轴承、齿轮等）需要专用的油膜轴承润滑油。
现代大型轧机，特别是具有板型、板厚自动控制的大型板、带连轧机大都采用油膜轴承，轧机油膜轴承属于径向滑动轴承，它是利用锥套和衬套之间的设计间隙形成合理的油楔进行工作，当锥套与轧辊一起运转时，将润滑油卷吸进锥套和衬套之间的楔形间隙内形成油膜，以承受轧机工作载荷。
一、油膜轴承油的研制高速线材精轧机油膜轴承一般用做轧辊的支撑辊，工况极为恶劣，精轧机转速达1.5 万转以上，一方面速度和负荷变化大、冲击震动大，动压油膜形成难以稳定，易造成干摩擦或边界润滑，易磨损轴承；另一方面在冷却水飞溅、氧化铁皮多、环境温度高等条件下工作，外界污染物（水、汽、粉尘等）不可避免地进入润滑系统，使油质污染，甚至乳化，降低了油膜强度，造成轴承非正常磨损。
高速线材精轧机高压冷却水是精轧机油膜轴承油的主要污染源。
含水量对油品性能影响极大，一般水份为25% 时，油品的粘度成倍增加，使50% 油品成半流体状。
工业水的进入还增加了机械杂质，易堵塞过滤器和加速油品氧化。
冷却水总硬度对润滑油性能也有影响，一般来说，水的总硬度越高，PH 值越大，水质越差，使油品易于乳化，对抗乳化性能越不利。
根据精轧机油膜轴承油的使用工况，精轧机油膜轴承油应具有良好的粘温性能、优异的抗乳化性能、足够的抗磨性能和极压性能、良好的防锈防腐性能、氧化安定性能和抗泡性能等综合性能。
榆钢高线吐丝机油膜轴承新技术应用研究
榆钢高线吐丝机油膜轴承新技术应用研究杨彬① 张伟（榆中钢铁公司轧钢一厂 甘肃兰州 ７３００１０）摘 要 针对榆钢高线摩根五代吐丝机轴承使用寿命短问题，通过新技术油膜轴承的应用，将吐丝机引进油膜轴承技术，本文详细叙述了榆钢高线生产线吐丝机技术改造问题及解决方法，阐述了油膜轴承的优劣，改造后设备故障大幅度降低，彻底解决了因为吐丝机轴承故障造巨大的经济损失和严重的设备隐患。
关键词 摩根 吐丝机 油膜轴承 滚动体轴承 改造中图法分类号 ＴＧ１５５．４ 文献标识码 ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ２ ００８１ 前言在榆钢摩根高速生产过程中，吐丝机作为高线生产成品成型主要设备，速度可以达到１０２ｍ／ｓ。
受速度载荷、振动、润滑、轴承质量等因素影响，吐丝机滚动体轴承频繁出现轴承点蚀故障，榆钢高线轴承寿命平均在６个月，严重影响了榆钢高线的轧制速度及作业率，设备维护成本也具高不下，为此公司成立攻关小组，选取国内先进生产线，湘钢、方大特钢、重庆钢铁进行对标对表。
消化吸收先进的油膜轴承吐丝机技术对现有的吐丝机进行改造，改造油膜轴承吐丝机后，榆钢高线吐丝机顺利完成１０５ｍ／ｓ生产轧制及１２０ｍ／单机测试工作，各项指标均优于原来滚动机吐丝机。
大大降低了维护成本。
实现对标对表的目的。
２ 吐丝机改造结构及工作原理吐丝机的作用是把直的成品线材变成线圈以便于运输与使用。
吐丝机动作部分主要由一个旋转体和一根旋转管组成，旋转管安装在旋转体内。
转子通过轴承固定在变速箱的定子壳体上。
转子受动力牵引，绕其轴旋转，速度可以达到２７００转／分钟甚至更高。
线材在吐丝机中的设计线性速度最高达到１１０ｍ／ｓ，在不断的技术升级过程中目前最高速度已达到１２０ｍ／ｓ。
所以现在吐丝机的转速也越来越高。
滚动轴承转子对定子或者对支撑体的振动更为激烈，对轴承的挤压和冲击损耗就更大。
采用新技术油膜轴承吐丝机，减少了转子与轴承之间的机械摩擦，使得转子与轴承之间形成油膜，降低了机械震动提高轧制速度。
某钢厂80万吨高速线材设备单体试车方案
某钢厂高速线材1#轧制线设备单机试车方案1.工程概况：1.1工程名称：某钢厂高速线材1#轧线安装工程1.2设计单位：北京钢铁设计研究总院1.3监理单位：某监理中心1.4 施工单位：某设备安装分公司1.5 1#轧线设备配置情况：1.5.1选用侧进、侧出蓄热步进梁式加热炉，对轧制前的钢坯进行加热。
坯料的装料温度，冷装时为室温；出料温度为1000--1150℃。
炉子加热能力为150t/h。
燃料使用高炉煤气和天然气（点火用）。
1.5.2轧线主轧机设备由粗轧机、中轧机、预精轧机、精轧机和减定径机组组成，最高终轧保证速度为112m/s。
轧线主轧机共30架，分为4组。
其中：粗轧机组6架：闭口式平立布置，∅550×4 + ∅450×2；中轧机组6架：闭口式平立布置，∅450×3 + ∅400×3；预精轧机组6架：∅400（闭口式）×2 + ∅285（悬臂式）×2 + 250×2（V型顶交轧机）精轧机组8架：∅230×8 V型超重型高速无扭轧机，碳化钨辊环，油膜轴承；减径定径机组4架：∅230×2 + ∅150×2 V型超重型无扭轧机，碳化钨辊环，油膜轴承。
1.5.3在中轧机组前和预精轧机组前分别设有曲柄式№1飞剪和回转式№2飞剪，用于切头和事故时碎断；在精轧机组前设置回转式№3飞剪带碎断剪。
1.5.4在精轧机组前设有2×6.1m长的预水冷箱，用于控制进入精轧机组的轧件温度，实现控温控轧。
在精轧机组和减定径机组之后各设有2段水冷箱，主要控制终轧温度，实现低温轧制和控制吐丝温度。
1.5.5在吐丝机后布置为11段辊道式延迟型散卷风冷运输线，设有16台风机，冷却速率0.3--23℃/s。
1.5.6成品线材经风冷运输机运输到端头后，平稳地落入集卷筒进行收集。
然后，由盘卷运输小车将芯棒上的松散线卷移出，并挂在悬挂式运输机（P&F线）上运到打捆站，由卧式打捆机压紧、捆扎，最后运到卸卷站卸卷、存储、发货。
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20 度油膜轴承吐丝机在高速线材的应用
实践
摘要：某轧钢厂随着高速线材减径机组的投用,生产节奏明显加快，成品速
度从80m/s提高到了90m/s,现有夹送辊、吐丝机已无法满足生产需要，造成生产
过程中，风冷辊道堆钢数量明显增加，吐丝机吐圈不稳定，造成打包质量严重下降，影响产品的整体质量。
关键词：速度; 吐丝机; 圈形
引言
吐丝机是高速线材生产的关键设备，也是制约高速轧机进一步提速的一个重
要瓶颈，吐丝的好坏直接影响高速线材的成品质量。
吐丝机以其特殊形状的结构
与一定的转速配合，把高速运动的直线状线材变成圈型稳定、间距均匀的线圈，
通过自由落体平铺到风冷辊道上，随着线材轧制速度和产量的提高，对吐丝机的
要求也越来越高，因此许多高速线材生产企业在生产中都会出现因吐圈不稳定，
而影响到产品质量和生产顺行，在高速线材轧机生产中，吐丝机吐出的线圈质量
经常不理想，即线圈呈椭圆形、线圈偏大或偏小，在风冷线上堆叠错乱、疏密不
均等。
尤其在轧制6.5mm 规格的线材时更为明显［1］。
某厂建厂时采用仿摩根 5 代，卧式布置，倾角为15度吐丝机，最高轧制速
度80M/S，圈型基本稳定，随着2020年减径机度投用，轧制速度提高到90M/S，
吐丝机吐圈经常不理想，尤其轧制Φ8及Φ6时，吐圈不圆，吐丝机开始吐圈后，部分圈形不好或吐丝的圆度不够，吐丝左右摆动，在吐丝的过程中，出现吐出线
圈左右摆动的现象，导致风冷轨道和上集卷经常发生堆钢、卡钢影响，被迫中断
生产，需生产工人使用钢管、钩子等工具强制把线圈捅下去，甚至需用断线钳
剪断线圈，严重影响了圈形质量和表面质量，甚至使打包机不能正常打包。
有时
吐丝机在吐丝过程中，突然乱卷造成堆钢、形成废品，大大降低了成材率。
针
对此问题，在保持现有夹送辊及风冷线位置不变的情况下，将现有吐丝机升级为
20度倾角油膜轴承吐丝机。
1技术特点：
油膜轴承吐丝机可以保证良好的线圈成形、低的磨损率和更长的吐丝管寿命，以及在最低的维护量情况下绝对稳定地操作。
设备的高刚性和先进设计使得即便
在高度不平衡状态下也能做出最佳反应，在高速下进行无振动吐丝操作。
主要
技术特点：吐丝头油膜轴承支撑系统，油膜轴承支撑吐丝头，替代传统的滚动
轴承，使得吐丝机即使是在极高速度和极不平衡状态下也能保持绝对平稳运行
（在120m／s时振动值＜0．2－mm／s）。
吐丝头需要平衡的次数大大降低，提
高了生产时间，从而提高车间生产率和产量。
即便在很高生产速度下也能获得极
佳的尾部圈形。
设备的维护量、备件量和消耗件量降到最低。
2 吐丝机结构
型式：20度卧式。
设备组成：装于旋转芯轴上的吐丝管、传动装置、保护罩等。
结构特点：吐丝机卧式布置，采用20°大倾角设计，由一根装于旋转芯轴上
的吐丝管及传动装置组成。
旋转芯轴通过一对圆锥齿轮由一台调速电机驱动，吐
丝管以设定的转速旋转，并吐出符合要求的线圈。
吐丝机传动齿轮箱为焊接结构，箱体内的齿轮及轴承采用稀油润滑。
吐丝机旋转芯轴由吐丝头与空心轴两部分组成，吐丝头用来固定吐丝管，空
心轴在传动箱内，由锥齿轮驱动，传动箱内设置有特殊的阻尼减震装置，可减小
旋转芯轴高速运转时的振动。
吐丝机旋转芯轴内部中心设有导管，导管与空心轴之间装有水冷套管以冷却
导管，同时避免将轧件的高温传给空心轴上的轴承。
吐丝头端部设有特殊设计的线道，可改善吐丝过程中线材头尾的圈型质量。
吐丝机保护罩为筒型结构，起安全保护作用。
其上半部可由液压缸控制打开，以
便更换吐丝管时的操作，正常工作时上部外壳闭合。
保护罩出口底部设置有调整板，可调整吐丝过程中线圈的落卷位置。
主要参数：
数量： 1套
吐丝倾角：20°
吐丝速度： 120m/s
吐丝温度：≥750°
产品范围：Φ5.0mm～Φ25mm
线圈平均直径：Φ1075mm
润滑方式：稀油润滑系统
主电机： DC250 kW
液压缸：Φ80/Φ36-464mm
3相关技术要求
3.1油膜轴承主供油，压力范围4-7.5bar，流量范围35-90L/min；
3.2油膜轴承顶起油，压力范围6-10bar，流量不介入报警；
3.3滚动轴承、齿轮润滑，压力范围1.5-2bar；
以上三路油油温要求理想值40±2℃，实际值38-46℃，低于30℃不能起车。
油温低会导致流量计读数不准确，引发报警。
4小结
升级为20度油膜轴承吐丝机后，线材产线轧制速度提升，减少故障率及影
响时间：
4.1提高生产效率：Φ6.0轧制速度可达到95m/s；Φ8.0轧制速度可达到95m/s；Φ10轧制速度可达到65m/s；Φ12轧制速度可达到45m/s。
并有效提高成品包装质量。
4.2减少故障时间：在2020年减径机组投入运行后，吐丝机夹送辊明显跟不上轧制速度，轧制Φ6及Φ8规格时，因吐丝机吐圈不稳定，造成风冷辊道及集卷筒卡钢停机时间每月在500分钟以上，改造完成后时间降低到90分钟以下，有效避免因吐乱圈造成的故障机处理时间，提高了作业率，相应的降低了吨钢成本。
4.3减少了轧废及辊道吊废，提高成材率。
4.4减少异常作业及故障率，降低了人机接触频次，降低安全风险，降低了人员劳动强度。
参考文献
［1］蒋弦弋,杨家满,孙启阔,唐晓军吐丝机圈形不稳定原因分析及预防措施［J］.机床与液压,2011,39(16)110-115.。