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《油膜轴承密封装置》属于轴承密封装置技术领域，具体地说是一种主要适用于轴向窜动在5-10毫米之间、轴向周尺寸误差在-3-5毫米之间的轧钢机的油膜轴承密封装置。
众所周之，轧钢机的油膜轴承在工作时为了防止润滑油外漏和防止水流入轴承并污染轴承润滑油，则在油膜轴承外侧加设密封装置，2008年7月之前的常见密封装置结构特征如图1、图2所示：其主要构件包括颈部密封件10、刚性环形密封端板54和内密封环62。其中颈部密封件10由一种柔韧弹性体模制而成并具有环形密封体12，该密封体在内部由埋在其中的螺旋弹簧14和钢丝绳16加固。该密封体具有相反的水侧和油侧突出部18、20，圆柱形的外表面21的边界由毗邻另一个通常被称为″抛油环″的第二油侧法兰24的油侧法兰22限定，而水侧法兰26则限定表面21的相反端。
法兰22和26分别具有呈角度设置的外围突出部28、30。突出部28从法兰22沿抛抽环法兰24的方向突出，该抛袖环法兰沿同样的方向相对于法兰22呈角度地突出从而在它们之间形成向周围环境开口的空间S。
颈部密封件10适用于安装在轧钢机辊颈36的锥形部分34上，而辊颈可旋转地支承于油膜轴承中。该油膜轴承包括套管38，该套管通过传统的装置（末示出）固定于辊颈，从而在辊颈中旋转。套管38具有外圆柱形轴承表面，该表面作为轴颈以在固定的衬套40的内轴承表面中旋转。该村套装在轴承座42中。套管与辊颈一同旋转，而衬套保持静止。不断地将高粘度润滑油输入套管38和衬套40的轴承表面之间。轴承座的环形延伸部分44形成贮藏池46，从轴承表面之间流出的润滑油不断地收集在该贮池中。通过一根合适的管子连接（未示出）将润滑油从贮池中抽出，从而在循环回轴承表面之前将其冷却和过滤。
当辊子在潮湿的环境下工作时，水持续地漫过辊身48并向下经过其底面50。尽管会有将水甩离辊子的离心力，但总有一些水会在轴承的方向上沿辊颈行进。
刚性环形密封端板54安装并相对固定于轴承座42的环形延伸部分44。该密封端板具有径向向内延伸的刚性环形法兰或闸板56，该闸板垂直于轴承的轴线。闸板的内边缘沿径向与柔性密封体10的圆柱形外表面21间隔开。该密封端板还包括凸肩58，该凸肩沿反向于闸扳56基部的方向延伸。每个凸肩58具有平行于轴承轴线的圆柱形的凸肩表面60。圆柱形凸肩表面60环绕柔性密封法兰22、26，并被布置成由其各自的柔性突出部28、30滑动接触。
内密封环62带有弹性按钮64并与辊子的端面50接合。内密封环的内边缘在突出部分18和法兰26的连接点处与柔性密封体12部位接触。
在轧钢操作中，上述装置将以以下方式工作：内密封环62、柔性颈部密封件10和套管38将同辊颈一起旋转。密封端板54、轴承座42和衬套仍将保持静止。润滑油将不断地从套管38和衬套40的轴承表面之间流出。大多数的这种润滑油将通过抛袖环24回到颈部密封件上并将由此被导向贮池46，经过抛抽环24的润滑油将通过旋转的油侧法兰22返回，并由与凸肩表面密封接合的柔性突出部28来阻止该润滑抽从法兰和凸肩表面60之间的逃逸出。
同样，施加到辊子上的水的主要部分将通过旋转的内密封环62返回。任何经过内密封环的水将通过颈部密封件上旋转的水侧法兰26返回，并由柔性突出部30来阻止水通过该法兰及其周边凸肩之间。
上述密封装置存在的缺点包括：
1、这种密封装置对安装位置的准确性要求过高，实际应用中由于加工误差的累计传递，常出现以下异常：
A：内密封环62与套管38的轴向距离小于设计尺寸时，柔性密封件10受挤压出现变形，造成柔性密封件10的柔性突出部28、30磨损，密封失效。
B：内密封环62内径尺寸小于设计尺寸时，造成内密封环62未安装到位即为轧辊辊径锥弧面卡住，柔性密封件10受挤压出现变形，造成柔性密封件10的柔性突出部28、30磨损，密封失效。
2、这种密封装置的动密封部位柔性突出部28、30与圆柱形的凸肩表面60接触，接触部位少，密封面与轧辊轴向平行，方向单一，抗轴向窜动与径向跳动效果差。
3、这种密封装置的柔性密封件10动密封接触部位柔性突出部28、30与密封本体是一体结构，柔性突出部28、30易磨损，柔性突出部28、30磨损后必须更换柔性密封件10，使维修成本提高。
图1是传统的颈部密封件10结构示意图；
图2是传统的局部使用状态结构示意图；
图3是《油膜轴承密封装置》的局部使用状态结构示意图；
图4是《油膜轴承密封装置》的颈部密封件A和密封部B的组装结构示意放大图；
图5是《油膜轴承密封装置》的法兰断面水封C的结构示意放大图；
图6是《油膜轴承密封装置》的刚性环形密封端板F的结构示意放大图；
图7是《油膜轴承密封装置》的防护水封D的结构示意放大图。
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2020年7月14日，《油膜轴承密封装置》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B
如图3-图7所示，《油膜轴承密封装置》的主要结构包括颈部密封件A和固定在轴承座E上的刚性环形密封端板F，颈部密封件A包括带插槽7的环形密封体1和插接在插槽7上的密封部B，环形密封体1内埋有螺旋弹簧6和钢丝绳4，插槽7与刚性环形密封端板的密封面41相对，在与密封面41相对另一侧的刚性环形密封端板F上设置有防护水封D。密封部B包括插接在插槽7内的底座19、垂直于底座的封水肢17和封油肢25、在封水肢17和封油肢25上分别连接有相互背离的封水唇15和封油唇23，插接在插槽上的密封部B置于刚性环形密封端板F和环形密封体1之间且封水唇15、封油唇23均与密封面41接触，沿辊颈I凹面与密封部B同侧的环形密封体1的伸长部为吸附颈8，该吸附颈的端部连接有封水副唇9、封水冠11和封水主唇13，封水副唇9与辊颈I凹面接触，封水主唇13与刚性环形密封端板F的挤压端面33接触，沿辊颈I凹面与密封部B异侧的环形密封体1的伸长部为封油主唇3，封油主唇内埋有补偿弹簧18，封油主唇与辊颈凹面接触。在防护水封D与封水冠11之间的刚性环形密封端板F上设置有法兰端面水封C，法兰端面水封包括法兰31和V字型水封29，该V字型水封的密封底面32与法兰31压紧在刚性环形密封端板F上，V字型水封29的唇口与辊颈I凹面接触，环形密封体1还连接有抛油唇27，该抛油唇27靠紧在套管H上。图中除上述各结构外，还包括负压槽5、水封安装孔35、防护水封安装面37、刚性环形密封端板安装孔39和箍紧钢带4。
由于颈部密封件A、密封部B、法兰端面水封C、防护水封D为橡胶弹性密封件，所以在安装使用时，会产生必须的几何变形，如图4、5、7中的部分结构与图1中的相同结构相比较的差异就可明显看出，受到作用力的各结构产生了不同程度的几何变形。在轧钢操作中，上述装置将以以下方式工作：密封部B、颈部密封件A和套管H将同辊颈一起旋转。刚性环形密封端板B、轴承座E和衬套G仍将保持静止。润滑油将不断地从套管H和衬套G的轴承表面之间流出。大多数的这种润滑油将通过抛油唇20回到颈部密封件上并将由此被导入贮油池（图中未指出），越过抛油唇20的润滑油将通过旋转的封油肢25返回，并通过与密封面密封接合的封油唇23来阻止该润滑抽从封油肢26和刚性环形密封端板F之间逃逸出。
外部杂质与大量冷却水首先被防护水封D密封，少量冷却水越过防护水封D，被法兰端面水封C密封，未被阻挡住的微量冷却水还会受到封水副唇9、封水主唇13及封水冠11的密封，可拆卸密封件B的封水肢17上的封水唇15为最后一道水密封。
《油膜轴承密封装置》的目的是提供一种多重密封、安全耐磨的油膜轴承密封装置。
《油膜轴承密封装置》的目的是这样实现的：它包括颈部密封件和固定在轴承座上的刚性环形密封端板，其特征是：所述的颈部密封件包括带插槽的环形密封体和插接在插槽上的密封部，该插槽与刚性环形密封端板的密封面相对，密封部置于刚性环形密封端板和环形密封体之间且与密封面接触，沿辊颈凹面与密封部同侧的环形密封体的伸长部为吸附颈，该吸附颈的端部连接有封水副唇、封水冠和封水主唇，封水副唇与辊颈凹面接触，封水主唇与刚性环形密封端板的挤压端面接触，沿辊颈凹面与密封部异侧的环形密封体的伸长部为封油主唇，封油主唇与辊颈凹面接触，环形密封体还连接有抛油唇。
所述的环形密封体内埋有螺旋弹簧和钢丝绳。所述的封油主唇内埋有补偿弹簧。在与密封面相对另一侧的刚性环形密封端板上设置有防护水封，在防护水封与封水冠之间的刚性环形密封端板上设置有法兰端面水封。
所述的法兰端面水封包括法兰和V字型水封，该V字型水封的密封底面与法兰压紧在刚性环形密封端板上，V字型水封的唇口与辊颈凹面接触。
所述的密封部包括插接在插槽内的底座、垂直于底座的封水肢和封油肢、在封水肢和封油肢上分别连接有相互背离的封水唇和封油唇。
《油膜轴承密封装置》整个密封系统既有轴向密封，又有径向密封，还有双向端面密封，加大了水的渗透阻力，既有效封水，摩擦阻力又较小。这些密封设计可改变2008年前油膜轴承普遍进水的问题。密封部用耐热、耐磨又耐油的弹性橡胶制造，延长了使用寿命，即使损坏了只需更换密封部，无需将颈部密封件整体更换，降低了维护成本。取消了原密封装置中的刚性内密封环，改善了颈部密封件对轴向安装尺寸误差的适应性，同时也改善了运行时轴向窜动对密封装置的影响。
1、一种油膜轴承密封装置，它包括颈部密封件和固定在轴承座上的刚性环形密封端板，其特征是：所述的颈部密封件包括带插槽的环形密封体和插接在插槽上的密封部，该插槽与刚性环形密封端板的密封面相对，密封部置于刚性环形密封端板和环形密封体之间且与密封面接触，沿辊颈凹面与密封部同侧的环形密封体的伸长部为吸附颈，该吸附颈的端部连接有封水副唇、封水冠和封水主唇，封水副唇与辊颈凹面接触，封水主唇与刚性环形密封端板的挤压端面接触，沿辊颈凹面与密封部异侧的环形密封体的伸长部为封油主唇，封油主唇与辊颈凹面接触，环形密封体还连接有抛油唇。
2、根据权利要求1所述的油膜轴承密封装置，其特征是：所述的环形密封体内埋有螺旋弹簧和钢丝绳。
3、根据权利要求1所述的油膜轴承密封装置，其特征是：所述的封油主唇内埋有补偿弹簧。
4、根据权利要求1所述的油膜轴承密封装置，其特征是：在与密封面相对另一侧的刚性环形密封端板上设置有防护水封，在防护水封与封水冠之间的刚性环形密封端板上设置有法兰端面水封。
5、根据权利要求4所述的油膜轴承密封装置，其特征是：所述的法兰端面水封包括法兰和V字型水封，该V字型水封的密封底面与法兰压紧在刚性环形密封端板上，V字型水封的唇口与辊颈凹面接触。
6、根据权利要求1所述的油膜轴承密封装置，其特征是：所述的密封部包括插接在插槽内的底座、垂直于底座的封水肢和封油肢、在封水肢和封油肢上分别连接有相互背离的封水唇和封油唇。
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对江都泵站的大型立式轴流泵轴承密封装置的运行概况、改造过程、改后情况作了简要介绍。经过运行考验，证明改造是成功的。
油膜轴承试验台比例阀控制
油膜轴承试验台比例阀控制
本油膜轴承通过在西门子S7-300PLC上对油膜轴承压力、转速及温度进行控制,将实际载荷与设定载荷进行比较,通过PID控制器对这个偏差进行计算得到新的输出量,并由这个输出量来控制比例阀的开度。油膜轴承试验台控制程序与比例阀控制方法的优化,将在一定程度上提升系统的安全性和稳定性。
密封装置，就是用于防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏或防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的部件或部件的组合。
工作原理
其工作原理是：在轧制过程中，由于轧制力的作用，迫使辊轴轴颈发生移动，油膜轴承中心与轴颈的中心产生偏心，使油膜轴承与轴颈之间的间隙形成了两个区域，一个叫发散区(沿轴颈旋转方向间隙逐渐变大），另一个叫收敛区（沿轴颈旋转方向逐渐减小）。
当旋转的轴颈把有粘度的润滑油从发散区带入收敛区，沿轴颈旋转方向轴承间隙由大变小，形成一种油楔，使润滑油内产生压力。油膜内各点的压力沿轧制方向的合力就是油膜轴承的承载力。当轧制力大于承载力时，轴颈中心与油膜轴承中心之间的偏心距增大。
在收敛区内轴承间隙沿轴颈旋转方向变陡，最小油膜厚度变小，油膜内的压力变大，承载力变大，直至与轧制力达到平衡，轴颈中心不再偏移，油膜轴承与轴颈完全被润滑油隔开，理论上形成了全流体润滑。
从油膜轴承的工作原理可知道油膜轴承系统内的一个最重要的参数就是最小油膜厚度。如果最小油膜厚度值太小，而润滑油中的金属杂质颗粒过大，金属颗粒的外形尺寸在数值上大于最小油膜厚度时，金属颗粒随润滑油通过最小油膜厚度处时，就像造成金属接触，严重时就会烧瓦。另外如果最小油膜厚度值太小，当出现堆钢等事故时，很容易造成轴颈和油膜轴承的金属接触而导致烧瓦。
最小油膜厚度值的大小与油膜轴承的结构尺寸及材料、相关零件的加工精度及油膜轴承系统的安装精度、润滑油及轧制力的大小等有关。2100433B
其工作原理是:在轧制过程中，由于轧制力的作用，迫使辊轴轴颈发生移动，油膜轴承中心与轴颈的中心产生偏心，使油膜轴承与轴颈之间的间隙形成了两个区域，一个叫发散区(沿轴颈旋转方向间隙逐渐变大)，另一个叫收敛区(沿轴颈旋转方向逐渐减小)。
当旋转的轴颈把有粘度的润滑油从发散区带入收敛区，沿轴颈旋转方向轴承间隙由大变小，形成一种油楔，使润滑油内产生压力。油膜内各点的压力沿轧制方向的合力就是油膜轴承的承载力。当轧制力大于承载力时，轴颈中心与油膜轴承中心之间的偏心距增大。
在收敛区内轴承间隙沿轴颈旋转方向变陡，最小油膜厚度变小，油膜内的压力变大，承载力变大，直至与轧制力达到平衡，轴颈中心不再偏移，油膜轴承与轴颈完全被润滑油隔开，理论上形成了全流体润滑。
从油膜轴承的工作原理可知道油膜轴承系统内的一个最重要的参数就是最小油膜厚度。如果最小油膜厚度值太小，而润滑油中的金属杂质颗粒过大，金属颗粒的外形尺寸在数值上大于最小油膜厚度时，金属颗粒随润滑油通过最小油膜厚度处时，就像造成金属接触，严重时就会烧瓦。另外如果最小油膜厚度值太小，当出现堆钢等事故时，很容易造成轴颈和油膜轴承的金属接触而导致烧瓦。
最小油膜厚度值的大小与油膜轴承的结构尺寸及材料、相关零件的加工精度及油膜轴承系统的安装精度、润滑油及轧制力的大小等有关。
密封装置简介
