第1章 概論

1.1 概述

軋輥磨床主要用于軋鋼、冶金、有色金屬加工、造紙、橡膠、印染等行業的磨削，可加工各種工作輥、支承輥、壓光輥、烘缸等^[1]。目前，我國能夠制造出軋輥磨床的廠家屈指可數，其中，具有一定規模和相當實力的廠家只有險峰機床廠、上海機床廠有限公司和昆山華辰機器制造有限公司3家^[2]。圖1-1所示為國內險峰機床廠生產的某型數控軋輥磨床的結構，它主要由砂輪架、頭架、尾架、中心架、測量裝置、砂輪床身、工件床身、拖板、操縱臺及防護罩等部件組成，可對造紙行業中烘缸及鋼鐵行業、橡膠行業中的軋輥進行磨削，能夠完成中凸（凹）曲線輥面以及圓錐形輥面等部位的磨削^[3]。

在軋輥磨床中，具體執行磨削功能的機械部件是磨頭，圖1-2所示為國內險峰機床廠生產的某型數控軋輥磨床的磨頭結構^[3]。磨頭主要由帶輪、主軸、后軸承、前軸承、偏心套、砂輪、節流器及床身等零部件組成，其工作原理為：磨頭由帶輪帶動主軸旋轉，主軸又帶動砂輪旋轉來磨削軋輥，主軸由前、后兩個徑向軸承支撐，前、后兩個徑向軸承潤滑油液的供油及調壓由單獨的供油系統和毛細管節流器實現；為了實現中凸或中凹面的磨削加工，該磨頭采用了一個中高機構帶動偏心套轉動的方式來實現。磨頭作為一臺軋輥磨床的核心機械部件，其性能好壞直接決定著整臺軋輥磨床磨削精度的高低，而影響磨頭性能的關鍵因素是支持磨頭主軸旋轉的前、后兩個徑向軸承，因此，一臺軋輥磨床的磨頭采用何種徑向軸承直接影響著該軋輥磨床的磨削精度。

圖1-1 險峰機床廠生產的某型數控軋輥磨床的結構

圖1-2 險峰機床廠生產的某型數控軋輥磨床的磨頭結構

目前，軋輥磨床磨頭中的前、后兩個徑向軸承一般采用的是液體滑動軸承。液體滑動軸承按潤滑油膜形成機理可分為液體靜壓軸承、液體動壓軸承和液體動靜壓軸承三種^[4-6]。液體靜壓軸承是利用供油系統將具有一定壓力的潤滑油液輸入軸承的靜壓腔中，人為地迫使軸和軸瓦兩表面分離，借助潤滑油的靜壓力來承受外載荷^[7]；液體動壓軸承是利用軸和軸瓦兩表面間的相對運動和幾何形狀，把潤滑油液帶進軸和軸瓦的摩擦面之間，依靠流體壓力膜將兩表面分離，借助流體在楔形間隙中的運動產生的動壓力來承受外載荷^[7]；液體動靜壓軸承是在液體靜壓軸承和液體動壓軸承的基礎上發展起來的新型液體滑動軸承，它同時具備靜壓效應和動壓效應兩種作用，液體動靜壓軸承是目前最受青睞的一類液體滑動軸承，其應用越來越廣泛，它代表著液體滑動軸承的發展方向^[7，8]。為了研發能適應高速精密軋輥磨削的液體滑動軸承，首先需要深入分析各種液體滑動軸承在軋輥磨床上的應用情況，以便為高速精密軋輥磨床液體滑動軸承的設計提供理論支撐和技術支持。