李進輝
（太原（yuán）重工（gōng）油膜軸承分公（gōng）司，太（tài）原（yuán） 030024）
軋輥油膜軸承主要由（yóu）徑向承（chéng）載件、軸向承載件、鎖緊裝置、密封裝置等（děng）部分組成。其中，鎖緊裝置在整套油膜軸承中起著（zhe）重要的作用。它用來將徑向承載件等緊固在軋輥上，使軸承正常工作（zuò）。鎖緊（jǐn）裝置的快速（sù）裝卸（xiè）功能（néng）及鎖緊的可靠性是影響現場裝配效率及軸承可靠性的關鍵（jiàn）因素之一。如果鎖緊裝置鎖緊可靠性差，用於固定鎖（suǒ）緊板與鎖緊螺母的螺栓鬆（sōng）動，將會導致（zhì）鎖緊板、卡環脫落，迫使軋機停產，給（gěi）鋼廠造成巨大的經濟損失。
1 原（yuán）鎖緊裝置結構原理及缺點
鎖緊裝置主要由鎖緊螺母、螺環、卡環、鎖緊板、方（fāng）鍵等幾部分組成。如圖1、圖2所示：
工作原理：鎖緊裝置在安裝（zhuāng）時，首先將（jiāng）鎖緊螺母與螺環進行組裝，為了確保軸承組件在支承輥上的順利套裝，如圖1所（suǒ）示，螺（luó）環、螺母組裝後的右端部基本平齊，之後與油膜軸承（chéng）的其他零件往軋輥套裝，將方鍵插入螺環與（yǔ）軋輥輥頸的（de）鍵槽中，當軋輥轉動時，方鍵使螺環（huán）與（yǔ）軋輥一起轉動。將卡環開口向上裝（zhuāng）入軋輥的環形槽中（zhōng），如圖2所示，卡環為非封閉形（xíng）半（bàn）環，安裝時必（bì）須用鎖緊工具將其鎖（suǒ）住（zhù），以防從軋輥上脫落。然後旋緊鎖（suǒ）緊螺母，鎖緊螺母旋緊過程中（zhōng），首先使螺環往後移（yí）動，將螺（luó）環的左端緊緊壓住卡環直到與軋輥貼緊，卡環上有止口，止口卡在螺（luó）環內，繼續旋緊鎖緊螺（luó）母，使它（tā）往前（qián）移動，慢慢壓緊滾動（dòng）軸承、錐套環（huán）和錐套，使軋輥錐麵和錐套錐（zhuī）麵貼緊，鎖緊程度可以視（shì）螺母與螺環尾部之間距離或安（ān）裝（zhuāng）工的經驗確定。取下卡環上的專用鎖緊工具，裝上鎖緊板（bǎn）擰緊鎖緊板上的螺栓，將鎖緊螺母與螺環完（wán）全鎖緊，使（shǐ）整套油膜軸承鎖緊在（zài）軋輥輥頸上。如圖3所示：鎖緊（jǐn）板為（wéi）一扇形板，裝鎖緊板時，必須使鎖緊螺母上的螺紋孔（kǒng）與鎖緊板上的其中兩個孔（kǒng）相配，鎖緊板（bǎn）的一端有（yǒu）一方槽，固定在方鍵上，因此鎖緊板在軋輥輥頸上（shàng）的位置是一定的（de），另一端通過兩螺栓（圖2中（zhōng）6）固定在鎖緊螺母（mǔ）上，防（fáng）止鎖緊螺母鬆動。如（rú）果鎖緊時，鎖緊螺母端麵上正好有二孔與鎖緊板相（xiàng）配，鎖緊螺母就不需轉動調整位置。否則，需轉動鎖緊螺母（mǔ）直到與鎖緊螺孔相配。鎖緊螺母端麵（miàn）有12個均勻分布的螺紋孔，螺紋孔之間的中（zhōng）心線夾角為30b，鎖緊板端麵有（yǒu）4個孔，如圖3所示，因此鎖（suǒ）緊螺母Z大需（xū）轉動7.5b能與鎖緊板相配。拆卸時，鬆開鎖緊板的（de）固定螺（luó）栓，取下鎖（suǒ）緊板（bǎn），用鎖緊（jǐn）工具將（jiāng）卡（kǎ）環鎖住，旋鬆鎖緊螺母，使它往後移動，相對的螺（luó）環（huán）往前移動，旋鬆到一定程度（dù），螺環的右（yòu）端頂住軋輥台肩端麵，螺環固定不動，它的左端與（yǔ）卡環脫（tuō）開（kāi），鬆開卡環上的鎖緊工具，取下卡環，繼續旋鬆鎖緊螺母（mǔ），如圖1所示，鎖緊（jǐn）螺母的凸緣與端蓋（gài）接觸，接著鎖緊（jǐn）螺母（mǔ）帶動端蓋沿軸線外移，因端蓋與軸承座、襯套相連（lián），襯套通過法（fǎ）蘭與錐套相（xiàng）連，因此，整套油膜軸承隨鎖緊（jǐn）螺母一起外移，直到從軋輥脫落，完成了油（yóu）膜軸承的拆卸工作。
此種鎖緊裝置雖然達（dá）到了快速裝拆（chāi），但在現場（chǎng）實際使用過程中出現一些問題：（1）軋機工作時，產生震動，鎖緊板上的螺栓易產生鬆動，嚴（yán）重時使鎖緊板脫離鎖緊螺母被摔出，造成鎖緊螺母與螺（luó）環（huán）鬆（sōng）動。而卡環完（wán）全靠螺環壓緊，且為半（bàn）環，卡環從軋輥輥頸上脫落後，鎖緊螺母失去鎖緊作用，使整套油膜軸承沿軋輥（gǔn）軸線鬆脫，嚴（yán）重時，卡環、鎖緊板（bǎn）還將損壞端罩等軸承零件，勢必造成停機事故。（2）鎖緊板結構不合理，它的作用是鎖緊螺環與鎖（suǒ）緊螺母，從圖2中可看出，它顯（xiǎn）得較笨重，結構較複雜，重量也較大，在裝拆時，人（rén）工操作不太方便。（3）在鎖緊裝置中，鎖緊螺母是通過直徑很小的兩螺（luó）栓與鎖緊板固定，螺栓將受一定的（de）剪切（qiē）力，與其他零件相比，此處強度（dù）顯得較薄弱。（4）卡環結構（gòu）不太合理，在安（ān）裝及拆卸時，為（wéi）防止（zhǐ）脫（tuō）落，必須用（yòng）專用工具將其鎖住（zhù），工作比較繁複，同時（shí）在軸承工作時，特殊情況下還會從軋輥輥頸上脫落。針（zhēn）對這些（xiē）問題，我們對鎖緊裝置的結構進行了一係列（liè）設計（jì）改進。
2 改進後鎖緊裝置的結構原理（lǐ）及優點
如圖4、圖5所示：
下麵分別敘述改進後具體結構，圖4中：
1）鎖緊螺母：在原鎖緊螺（luó）母端麵上加工4個一定深度的槽，均勻分布在端麵上，槽中心（xīn）線之間的夾角為90b，槽內加工2個螺紋孔，用於固定鎖緊板。
2）鎖緊板（bǎn）：鎖緊板由原來較複雜的扇形板結構改為簡單的長（zhǎng）方形板，如圖6所示。
3）螺環：在原螺環的外圓端麵加工9個（gè）平槽，均（jun1）勻分布，槽中心線（xiàn）之（zhī）間的夾角為40b。
4）方鍵：方鍵（jiàn）也由原複雜結構改（gǎi）為較簡單結構，如圖（tú）4中所示。
5）卡環：設計成整體結構，如圖5所（suǒ）示，由兩個半環組成，一端用2個銷軸、連接板（bǎn）Ⅰ、銷固定，半環在（zài）連接板Ⅰ內能自由（yóu）轉動；另一端由連接板Ⅱ、2個螺釘固定不能轉動，安裝、拆卸（xiè）時隻要擰緊（jǐn）或鬆開連接板Ⅱ上的（de）一個螺（luó）釘即可。
工（gōng）作原理：鎖緊裝置在安裝時，同原結構相同，鎖緊螺母與螺環先進行組裝，然（rán）後同軸承的其他組件一起套裝入軋（zhá）輥輥頸中，卡環開口向下裝入軋輥環形槽中，如圖五所示，擰緊卡環下（xià）部的螺釘，將卡環固定在軋輥輥頸的環形槽中，旋緊鎖緊（jǐn）螺母，使它壓（yā）緊錐套，螺環壓緊卡環，裝入鎖緊板，用兩螺栓（shuān）固定，螺（luó）栓上有孔，用鐵絲將（jiāng）其固定在一起，使整套油膜軸承鎖緊在軋輥（gǔn）輥頸上。拆卸時，鬆開鎖緊板上的螺栓（shuān），取下鎖緊板（bǎn），旋（xuán）鬆鎖緊螺母，鬆開卡環（huán）上（shàng）的一個螺釘，取下卡環，繼續旋鬆鎖緊螺母（mǔ），直至（zhì）整套軸承從軋輥上脫（tuō）落。改進後鎖緊裝置的優點（diǎn）如下：
（1）圖7為鎖緊螺母與螺環裝配示意（yì）圖（tú），鎖緊螺母端（duān）麵的4個槽中心線之間的夾角為90b，螺環端麵的9個平槽中心線之間的夾角為40b，從圖（tú）中可明確計算出，鎖緊（jǐn）螺母Z大轉動5b，它端麵上的其中一個槽就（jiù）將與螺環端（duān）麵的其中一個平槽（cáo）相配（pèi），因此，當鎖緊螺母鎖緊軸承時，鎖緊螺母不轉動或Z多轉動5b，就能與螺環相配，而原結構鎖緊裝置中（zhōng），鎖緊螺母Z大要轉動7.5b，才能與鎖緊板相配，因此（cǐ），改進（jìn）後的結構（gòu）減少了旋轉角度，裝配更為方便（biàn）。
（2）鎖緊板上的兩（liǎng）螺栓固定在（zài）一起，避免了因震動而產生鬆動的現象，增強了結（jié）構的可靠性;由於（yú）鎖緊板上的兩螺栓不（bú）受力，隻起（qǐ）固定作用，在可逆軋機（jī）或軋機啟動、停車時，受力體（tǐ）為鎖緊板，是通過螺環上的平槽平麵傳力給鎖緊板上的（de）平麵，再由鎖緊板上的（de）平麵傳力給鎖緊（jǐn）螺母，受力麵加大，從而使（shǐ）鎖緊裝置結構的整體強度顯著提高。
（3）鎖緊板改進後（hòu），結構簡單、重量輕，安裝、拆卸操（cāo）作方便（biàn），加工也（yě）簡單。
（4）卡環裝拆時，不需要專用鎖緊工具一直鎖住卡環，結構合理，安裝、拆卸方便快捷，同時，在軋機運轉過程中，隻要不打開卡環上（shàng）的螺栓，無論（lùn）出現什麽情況，卡環都不（bú）會脫落，它（tā）不單單靠螺環壓緊，卡環也起到自身固定的作用。改進後卡環實（shí）際使用效果比原結構好。
綜上所述，改進後的鎖緊裝（zhuāng）置結構合理、安裝拆卸方（fāng）便快捷，減少了勞動強度，提高了結構的強度及穩定性，延長了使用壽命，經現場使用情況良好。
3 改進後鎖緊裝置的實際使用情況
1998年我們為武鋼2800mm四輥可逆軋機支承輥上的油膜（mó）軸承進行了設計改造（zào），其中（zhōng）鎖緊（jǐn）裝置也進行了改（gǎi）進，采用了新設計的鎖緊（jǐn）結（jié）構，油膜（mó）軸承使用至今，運行情況良好（hǎo），軸承（chéng）沒出（chū）現（xiàn）過螺栓鬆動、卡環脫落等問題，現（xiàn）場工人一致反映（yìng）此種鎖緊裝（zhuāng）置簡單方便，易於操作，運行狀況（kuàng）好，改善了軸（zhóu）承運（yùn）行狀況。1998年（nián）11月，我們又為鞍山鋼鐵集團公（gōng）司熱軋帶鋼（gāng）廠1700mm熱連軋機精軋機支承輥的（de）油膜（mó）軸承設計了此種鎖緊裝置，使用情（qíng）況良好。此種（zhǒng）鎖緊裝置在（zài）今後的油膜軸承設計中，被廣泛推廣應用。
來源：《太原重（chóng）型機械學院學報》2002年S1期
