第1章 概论

1.1 概述

轧辊磨床主要用于轧钢、冶金、有色金属加工、造纸、橡胶、印染等行业的磨削，可加工各种工作辊、支承辊、压光辊、烘缸等^[1]。目前，我国能够制造出轧辊磨床的厂家屈指可数，其中，具有一定规模和相当实力的厂家只有险峰机床厂、上海机床厂有限公司和昆山华辰机器制造有限公司3家^[2]。图1-1所示为国内险峰机床厂生产的某型数控轧辊磨床的结构，它主要由砂轮架、头架、尾架、中心架、测量装置、砂轮床身、工件床身、拖板、操纵台及防护罩等部件组成，可对造纸行业中烘缸及钢铁行业、橡胶行业中的轧辊进行磨削，能够完成中凸（凹）曲线辊面以及圆锥形辊面等部位的磨削^[3]。

在轧辊磨床中，具体执行磨削功能的机械部件是磨头，图1-2所示为国内险峰机床厂生产的某型数控轧辊磨床的磨头结构^[3]。磨头主要由带轮、主轴、后轴承、前轴承、偏心套、砂轮、节流器及床身等零部件组成，其工作原理为：磨头由带轮带动主轴旋转，主轴又带动砂轮旋转来磨削轧辊，主轴由前、后两个径向轴承支撑，前、后两个径向轴承润滑油液的供油及调压由单独的供油系统和毛细管节流器实现；为了实现中凸或中凹面的磨削加工，该磨头采用了一个中高机构带动偏心套转动的方式来实现。磨头作为一台轧辊磨床的核心机械部件，其性能好坏直接决定着整台轧辊磨床磨削精度的高低，而影响磨头性能的关键因素是支持磨头主轴旋转的前、后两个径向轴承，因此，一台轧辊磨床的磨头采用何种径向轴承直接影响着该轧辊磨床的磨削精度。

图1-1 险峰机床厂生产的某型数控轧辊磨床的结构

图1-2 险峰机床厂生产的某型数控轧辊磨床的磨头结构

目前，轧辊磨床磨头中的前、后两个径向轴承一般采用的是液体滑动轴承。液体滑动轴承按润滑油膜形成机理可分为液体静压轴承、液体动压轴承和液体动静压轴承三种^[4-6]。液体静压轴承是利用供油系统将具有一定压力的润滑油液输入轴承的静压腔中，人为地迫使轴和轴瓦两表面分离，借助润滑油的静压力来承受外载荷^[7]；液体动压轴承是利用轴和轴瓦两表面间的相对运动和几何形状，把润滑油液带进轴和轴瓦的摩擦面之间，依靠流体压力膜将两表面分离，借助流体在楔形间隙中的运动产生的动压力来承受外载荷^[7]；液体动静压轴承是在液体静压轴承和液体动压轴承的基础上发展起来的新型液体滑动轴承，它同时具备静压效应和动压效应两种作用，液体动静压轴承是目前最受青睐的一类液体滑动轴承，其应用越来越广泛，它代表着液体滑动轴承的发展方向^[7，8]。为了研发能适应高速精密轧辊磨削的液体滑动轴承，首先需要深入分析各种液体滑动轴承在轧辊磨床上的应用情况，以便为高速精密轧辊磨床液体滑动轴承的设计提供理论支撑和技术支持。