当前,我国粗钢产量约占世界总产量的50%,已成为世界第一钢铁大国,而高附加值板带材占比较低,部分产品仍需要进口。随着国内制造业的转型升级,对优质板带材的需求量与日俱增,这与国内巨大的低端板带材制造能力形成供需矛盾。国内低端板带材轧机装备落后,污染严重,吨钢损耗成本高,产品同质化严重,市场竞争激烈。2000年后,国内大型钢铁企业已建成的宽板带轧机设备先进,环境影响小,吨钢成本损耗低,产品性能好,市场前景广阔,但前期投资额巨大。通过与钢铁企业及轧机设计商充分沟通,提出在中窄带钢轧机上应用液体润滑轴承辊系替代滚动轴承辊系的设想以降低轴承损耗。与宽带轧机相比,中窄带钢轧机采用液体润滑轴承辊系投资低,装备先进,产品质量好,吨钢辊系损耗成本低,符合国家节能减排的产业政策。由天津中重设计制造的国内某750不锈钢热连轧机,因轧制力大造成轴承烧损量大,甚至发生断辊事故。2013年,天津中重与太重探讨将精轧机支撑辊换用液体润滑轴承以解决上述问题。经核算,液体润滑轴承辊系可将吨钢轴承损耗降低约55%。2014年,天津中重科技在宁波850热连轧机辊系设计时,向用户推荐优选液体润滑轴承辊系,以提高辊系技术水平及径向承载轴承损耗,本课题研究内容来源于此。首先,针对在热轧中窄带钢辊系普遍使用的四列圆柱滚子轴承进行寿命影响因素研究,分析导致滚动轴承损耗大的原因。针对滚动轴承的不足,提出在热轧中窄带钢轧机上采用液体润滑轴承替代滚动轴承的设想,并从理论(润滑理论及承载性能)、机械结构设计、润滑系统设计及特性分析等方面阐述、论证其可行性及优越性。动压液体润滑轴承的运行机理是基于动压收敛油楔效应,理论计算依据雷诺润滑方程;静动压液体润滑轴承是在动压轴承基础上增加静压油腔改善动压轴承的低速性能,理论计算是在雷诺方程的基础上增加流量连续方程和边界方程。关于动压轴承承载计算,对于速度条件,计算当油膜厚度达临界最小油膜厚度时,速度与轴承承载能力间关系;对于散热要求,计算当平均工作油温75℃时轴承的热平衡方程,得出速度与承载能力间关系;最终通过绘制轴承安全工作曲线限定轴承承载范围。通过850热连轧机液体润滑轴承设计,技术及经济论证,得出在热轧中窄带钢轧机使用液体润滑轴承以承受轧制力具有技术及成本优势,是可行的;但中窄带钢投资企业对液体润滑轴承认识有限,往往客户的实际认可程度成为最终决策的关键因素。