[发明专利]吐丝机用剖分式动压油膜轴承

说明书

技术领域

本发明涉及轧钢机械领域，具体涉及一种高速线材吐丝机，尤具是一种吐丝机用剖分式动压油膜轴承。

背景技术

吐丝机是高速线材生产线机组中的重要设备，吐丝机工作时将经过其内部的连续直线轧材弯曲成圆环轧材。吐丝机的主要部件包括：电机、输入轴及齿轮、输出轴及齿轮、吐丝头、吐丝管、吐丝盘、安全罩筒等。其主要结构为：电机通过一对螺旋锥齿轮传动，将旋转运动由输入轴传递到吐丝机的输出轴上，吐丝头与输出轴连接并一起旋转，吐丝头上固定有吐丝管。高线精轧机轧制成形的钢材由夹送辊夹送，进入高速旋转的吐丝机输出轴的空腔中，再由空腔导入吐丝管管道中。轧材经过吐丝管内壁的摩擦受力变形，在吐丝管出口形成圆环形状，并一圈一圈散落在风冷辊道上，圆环轧材经过打包后成为线材盘卷，即俗称的“盘条”。

吐丝机的输出轴为喇叭口状的空心轴，通常此轴上的轴承形式为：空心轴小端安装一组背靠背角接触球轴承，起到轴向定位作用；空心轴大端为一盘圆柱滚子轴承，起到对空心轴的径向支承作用。圆柱滚子轴承在轴向方向可以自由浮动，以消除空心轴因温度变化引起轴向尺寸膨胀或收缩带来的影响。

吐丝机空心轴上的圆柱滚子轴承内径一般为400mm，最大内径可达到500mm。对于滚动轴承，在实际使用中由于受到载荷、游隙、发热、润滑条件等因素的限制，其圆周运动线速度存在理论上的极限。因此在相同圆周线速度条件下，轴承直径越大，轴承可承受的极限转速越低。

由于高速线材精轧机的终轧速度越来越高，精轧机、减定径机后的吐丝机最高工作速度也不断提高，但是空心轴上大直径圆柱滚动轴承限制了吐丝机速度的进一步提升。如果不顾条件一味提高空心轴的转速，虽然可以使吐丝机获得短时间的高速运行表现，但长时间使用必然加速恶化大型圆柱滚子轴承的工况，造成该轴承处振动加大，使用寿命过短。

为了解决上述问题，一些专利技术应运而生：中国专利ZL200580005727.8中提到了在吐丝机空心轴转子与轴承接触部位安装磁性减振装置，通过磁力轴承减少振动和磨损。该专利的另一实施例中提到液压减振装置，采用双叶或三叶形可倾瓦油膜轴承作为径向支撑。但该设计较为繁琐，零部件制造难度较大、成本较高大，不易装配和拆卸。中国专利ZL201110415734.2中提到了一种动静压油膜轴承吐丝机，但该油膜轴承的静压腔需要较高的压力供油，为此需要单独配置高压油站，成本较高。

发明内容

本发明提供一种吐丝机用剖分式动压油膜轴承，以解决吐丝机因轴承原因导致吐丝机工作速度受限制的问题。另外，本发明还能避免空心轴启动时在油膜轴承圆周方向产生循环爬升跌落的振动现象。本发明还能解决吐丝机空心轴上的轴承油温高的问题。

为此，本发明提出一种吐丝机用剖分式动压油膜轴承，所述吐丝机用剖分式动压油膜轴承设置在吐丝机的输出轴上，所述吐丝机用剖分式动压油膜轴承包括：相连接的瓦状半圆环的承载面和瓦状半圆环的非承载面，所述承载面和所述非承载面均设有油楔和与所述油楔连通的进油孔，所述非承载面还设有回油口。

进一步地，所述吐丝机用剖分式动压油膜轴承内径400mm，宽220mm，厚12mm。

进一步地，所述油楔沿轴向长度为150mm，所述油楔深度为5mm，所述油楔沿圆周长度55mm。

进一步地，所述回油口的数目为两个。

进一步地，各所述回油口为长条形，各所述回油口的长度方向与所述吐丝机用剖分式动压油膜轴承的轴向平行，各所述回油口平行设置，各所述回油口距离所述非承载面边缘四分之一处。

进一步地，各所述回油口长180mm，宽5mm。

进一步地，所述吐丝机用剖分式动压油膜轴承沿径向分为四层：外层为低碳钢层，中间层为铜铅合金层，内层为巴氏合金层，中间层与内层之间为镍阻隔层。

进一步地，所述进油孔位于所述油楔的起始端中部。

本发明的吐丝机用剖分式动压油膜轴承采用剖分式双油楔固定瓦油膜轴承，与具它形式的吐丝机油膜轴承相比，结构简单、成本较低，易于实现。该油膜轴承属于动压油膜轴承，无需配置静压腔和静压油站，采用该油膜轴承的吐丝机也无需配套其它减振装置。另外，本发明采用剖分式双油楔固定瓦油膜轴承，避免了采用圆柱滚子轴承振动大、使用寿命短的问题。

附图说明

图1为根据本发明实施例的吐丝机用剖分式动压油膜轴承工作原理图；

图2为根据本发明实施例的吐丝机用剖分式动压油膜轴承的承载面内侧结构示意图；