摘要：阐述空气轴承板型辊的设备组成、工作原理、安装调试、维护及故障排除方法。该设备通过空气膜支撑转 子，实现高精度板型测量，已在新能源铝箔生产中成功应用。 

关键词：空气轴承；板型辊；铝箔轧机

在铝箔轧机板型辊应用中，传统压电式板型 辊已难以满足电动汽车制造领域对板型精度的更 高要求。丽岛新能源安徽有限公司率先引进纯进口空气轴承板型辊，将其与操作室二级（Level 2）控制系统融合，形成一套新型轧制工艺技术，显 著提升铝箔板型测量精度。

1 设备组成

空气轴承板型辊设备由板型辊、传感器盒、 标定砝码套组及空气供送系统（含冷冻干燥器、 过滤系统、空气控制板和包角辊）构成。 

1.1板型辊

核心部件为淬硬高精研磨转子，通过空气膜 轴承支撑于不锈钢芯轴上。转子内衬套采用复合 干燥轴承材料，具备低旋转惯量和近零摩擦系数。两排喷嘴从集气室向转子供气，压差信号经气动传感器传输至控制系统，实现沿铝带宽度方向的 张力分布测量。

 1.2 传感器盒

传感器盒是一个钢制密闭柜（IP55防护等级），内置气动传感器，通过信号软带与板型辊芯轴连接，可在低速轧制条件下保持快速响应和高精度检测。 

1.3 空气供送系统

干燥过滤冷冻干燥器***低压力露点达+3℃， 三级过滤系统（40μm→3μm→0.01μm）实现油 雾残留量≤0.01 ppm[1]。

压力控制空气控制板提供芯轴（0.6~0.8 MPa） 和止推轴承（0.4~0.5 MPa）的压力调节[1]。

1.4 包角辊

与轧机报警联锁，当空气压力异常、载荷超限时自动抬起。

2 工作原理

每一个转子的压力差通过集成压力传感器测量，气压信号以管路传播方式传输到传感器，信号连续平稳，即使在主机速度很低的情况下，也能提供响应快、精度高的连续数据。由压力传感器把气压信号转化为电信号并通过PLC输入模块将电信号直观呈现在人机界面。 

2.1 负载计算

单个转子负载计算公式[1]：

W=2×T×sin(α/2)…………………………（1） 

式中：W—转子负载（N）；T—带材张力（N）；α—包角（rad）。

2.2 信号处理

气压信号经管路传输至传感器盒，转换为电信号后通过PLC输入模块显示于人机界面，实现 0~600 m/min轧制速度下的连续测量（响应时间＜ 50 ms）。

3 安装与调试

3.1 安装要求

空间布局空气干燥器与周边物体需保持1 m间距，确保散热良好。管道保护主气源管路需防机械损伤，关键 阀门需加锁或拆除手柄以防误操作。 

3.2 调试要点

压力校准芯轴压力（0.6~0.8 MPa）和止推轴承压力（0.4~0.5 MPa）通过传感器盒内压力传感器验证。信号测试使用手持转速计（精度±1 rpm）校验转子速度信号，确保与板型辊传感器输出一致。

4 维护与故障排除

4.1 例行维护

日常检查转子自由转动（≥125 rpm）及调零校准[2]。定期维护每3个月检查软管路径与固定螺 钉；每6个月检测转子间隙（≤0.05 mm）及内衬套高度[2]。

 4.2 故障案例

某轧机热负荷试车中发现转子转动不灵活，拆解发现芯轴气孔毛刺（聚四氟乙烯碎屑）及3个转子内衬套松脱。处理措施包括：

①珩磨芯轴气孔去除毛刺； ②更换普锐特英国原装转子； ③紧固松动的立管接头。 维护后板型测量精度提升15%，低载荷区误 差控制在±2μm以内。

5 结语

空气轴承板型辊通过低摩擦空气膜支撑和高 精度传感系统，满足新能源铝箔对板型测量的严苛要求。实际应用表明，该设备在0.01~0.1 mm铝 箔轧制中，板型测量误差可控制在±3μm，显著提升产品合格率。为保长期稳定运行，笔者建议定 期进行转子间隙检测和压力校准。

【参考文献】

[1]丽岛新能源安徽有限公司.空气轴承板型辊技术手册[Z].2023.

[2]普锐特冶金技术.板型辊维护指南[Z].2022.