???根據(jù)托瓦的制造圖，滑環(huán)和托瓦的接觸是在550mm×550mm范圍內(nèi)（圖3），按這種情況來計算壓力、流量等參數(shù)極其復雜。因此可以把接觸范圍簡化為在φ550mm的圓內(nèi)（如圖3中的虛線所示），再對計算結果作出修正。另外，托瓦的半徑（R2197mm）與φ550mm相比相差較大，根據(jù)流體的特性，又可以把靜壓油膜假定為在一平面縫隙內(nèi)；滑環(huán)的半徑為R2195mm，通過計算，在接觸的邊緣，滑環(huán)和托瓦之間的間隙僅為0.0157mm（圖8），再考慮托瓦的彈性變形，最后可以把靜壓油膜假定為在兩個圓形平行平面形成的等間隙內(nèi)（圖9）。圖9中微小圓環(huán)ds段內(nèi)從里向外的流動可以認為是平行平板縫隙的流動，縫隙寬度為2πs，縫隙長度為ds，縫隙為δ。
由式（2）可以得到圓環(huán)ds兩端的壓差為：
dΔP=12ρνdsQ/2πsδ3=6ρνdsQ/πsδ3
則靜壓油膜從內(nèi)到外的壓差ΔP為：（略）
由于托瓦邊緣的壓力為零，則Δp=p（p為油腔內(nèi)的壓力），從上述可知，此時油腔內(nèi)的壓力應為“高中壓”，即
P高中壓=（6ρνQ/πδ3）1nR/γ （3）
則 Q=πδ3P高中壓/（6ρν1nR/γ） （4）
（5）（略）從式（5）可看出，在滑履結構一定的情況下（即R和γ確定的情況下），靜壓油膜的厚度δ與流量Q、運動粘度ν成遞增關系；與P高中壓成遞減關系，即與磨機重量成遞減關系。
對φ3.8m×12m水泥磨，已知：Q=9.47×10-5m3/s，R=275mm，γ=80mm，ρ=950kg/m3，代入式（5），求出在不同的運行粘度ν下，δ和P高中壓之間的關系，見表3。
表3 不同壓力P高中壓和運動粘度ν時的縫隙δ值mm
ν P高中壓/MPa
（mm2·s-1） 51015 20
50 0.13（0.11） 0.10（0.09） 0.09（0.08） 0.08（0.07）
100 0.16（0.14） 0.13（0.11） 0.11（0.10） 0.10（0.09）
400 0.26（0.23） 0.20（0.17） 0.18（0.16） 0.16（0.14）
1000 0.35（0.30） 0.28（0.24） 0.24（0.21） 0.22（0.19）
1500 0.40（0.35） 0.32（0.28） 0.28（0.24） 0.25（0.22）
2000 0.44（0.38） 0.35（0.30） 0.30（0.26） 0.28（0.24）
3000 0.51（0.44） 0.40（0.35） 0.35（0.30） 0.32（0.28）
注：括號內(nèi)的值由δ×cks30°算出，為磨機的上抬高度。
式（5）是在把滑環(huán)和托瓦的接觸范圍假定在φ550mm的圓內(nèi)得出的，實際的接觸范圍是在550mm×550mm的方形內(nèi)。由流體特性可知，在相同的接觸面積下，圓形接觸范圍形成的油膜厚度應是最大的（針對滑環(huán)和托瓦這種結構形式）。由方形550mm×550mm算出與其面積相等的圓形半徑為R310.3mm，代入式（5）可求出在R310.3mm和R275mm下的油膜厚度比值為1.09。因此，磨機的上抬高度應在（δ×cos30°）和（1.09×δ×cos30°）之間。這與現(xiàn)場實測的上抬高度在0.1mm～0.45mm之間（油液粘度約在100mm2/s～3000mm2/s范圍內(nèi)，磨機從空載到滿載）是吻合的。
3.3 計算P高中壓
式（3）P高中壓關系式中沒有磨機重量（G），故下面來推導與磨機重量有關的P高中壓計算式。同樣，先將磨機滑環(huán)和托瓦之間的接觸假定為兩個圓形平行平板的接觸，如圖9所示，其中圓環(huán)ds處的壓力為p′。
根據(jù)式（3）求得
p′=（6рνQ/πδ3）1nR/γ-（6рνQ/πδ3）1ns/γ
則油壓對上平板（滑環(huán)）的作用壓力為
f=P高中壓πγ2+ =P高中壓π（R2-γ2）/21nR/γ
由G=4fcos30°。
得到：P高中壓=（G1nR/γ）/ [2πfcos30°（R2-γ2）] （6）
由式（6）可看出，在滑履結構一定的情況下，（即R和γ確定的情況下），“高中壓”值只與磨機總重量成正比。對φ3.8m×12m水泥磨，P高中壓=11.6MPa。
同樣，式（6）也是在把滑環(huán)和托瓦的接觸范圍假定在φ550mm的圓內(nèi)而得出的，而實際上“高中壓”值應比式（6）的計算值略小一些。
這與4個托瓦的實際“高中壓”值（14MPa～20MPa）有一定的差距。式（6）結果是在假定托瓦與滑環(huán)的油膜間隙厚度不變的情況下得出的，而實際的油膜間隙厚度從內(nèi)向外是逐漸增大（盡管微小，但還是存在。見圖8），因此實際從內(nèi)向外的壓力下降要更快，實際的壓力下降段曲線應象圖5中的虛線所示而不是實線所示，由于整個曲線與橫坐標形成的面積代表抬起的載荷，磨機載荷恒定，則面積相等，故虛線對應的“高中壓”值比式（6）計算值要大。再加上一定的管道阻力損失等原因，致使實際“高中壓”值比式（6）計算值高出一些。根據(jù)多次調試的經(jīng)驗，4個托瓦“高中壓”的實際平均值約為式（6）計算值的1.5倍。
理論上所選高壓泵的允許峰值壓力應大于“高高壓”，泵的額定壓力應大于“高中壓”。但從現(xiàn)場多次調試情況看，實際“高高壓”比理論“高高壓”要小得多，因此在泵的選型時，若有類似調試數(shù)據(jù)，也可以選取允許峰值壓力小于理論“高高壓”的泵，但應有限度，而且泵的額定壓力則必須大于“高中壓”，至少應為式（6）計算值的2倍以上。
國外文章紹，滑環(huán)和托瓦之間靜壓油膜的最小厚度應保證不小于0.1mm，那么在工作油液粘度（即工作溫度范圍）和磨機重量確定的情況下，就可由式（4）很容易算出所需泵的量。
4 聯(lián)鎖控制及設定值確定
高壓供油系統(tǒng)的電觸點壓力表（或壓力繼電器）用于對高壓回路托瓦油腔油壓的監(jiān)控。當油壓升高至“高高壓”頂起磨機后，油壓下降至一穩(wěn)定值（高中壓），形成靜壓油膜，在此過程中，壓力表指針超過立即回跌落在“高高壓”和“高中壓”之間的上限設定值之下，在聯(lián)鎖控制中最好讓計算機對超過上限設定值有“記憶”，并在跌落該上限設定值后發(fā)出啟動磨機的信號。有些控制上只采用只要壓力表指針超過上限設定值后就可啟動磨機，這種控制方式會造成若安全閥的設定壓力沒有超過“高高壓”但超過了壓力表上限設定值而發(fā)出啟動磨機的假信號（此時磨機并沒有被頂起），當然這種情況在是沒有適當調節(jié)安全閥的設定壓力或安全閥性能不穩(wěn)定的情況下才可能出現(xiàn)。下限設定值設定在比“高中壓”低的數(shù)值（高低壓）上，如果系統(tǒng)因泵故障或油管裂開而使油壓下降低于該下限設定值時，則發(fā)出報警信號且停止磨機。
本文認為，電觸點壓力表（或壓力繼電器）的上限設定值可設定在比實際出現(xiàn)的“高中壓”值高出5MPa左右；下限設定值可設定在磨機形成動壓油膜后（高壓泵已停）的數(shù)值（P動壓）上或略小。
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