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　　摘　要：對(duì)本鋼冷軋廠軋機(jī)工作輥軸承潤(rùn)滑前存在的間題進(jìn)行了分析并針對(duì)這些問(wèn)題采取解措施進(jìn)行了改造研究，Z終采用工作輥軸承的油氣潤(rùn)滑方式具有低能耗、易控制、潤(rùn)滑集中、潤(rùn)滑效果好、系統(tǒng)維護(hù)方便和安全性能高等特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：工作輥軸承；油脂潤(rùn)滑；油氣潤(rùn)滑；乳化液
　　1　本鋼冷軋廠軋機(jī)工作輥軸承滑簡(jiǎn)介
　　本鋼冷軋廠四機(jī)架冷連軋機(jī)組在未進(jìn)行軸承潤(rùn)滑技術(shù)改造之前，其工作輥滾動(dòng)軸承四列圓錐滾子軸承采用油脂潤(rùn)滑。自1996年投產(chǎn)以來(lái)，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該潤(rùn)滑方式存在以下一些問(wèn)題：
　?。?）在軋機(jī)工作輥高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，易使軸承箱內(nèi)部的矮雙口密封損壞，造成潤(rùn)滑脂外泄到乳化液系統(tǒng)，污染乳化液，影響軋制帶鋼的表面質(zhì)量。
　?。?）由于乳化液帶壓噴射，乳化液滲入到工作輥軸承箱內(nèi)，造成油脂乳化潤(rùn)滑功能失效，易引起軸承燒損，軸承消耗過(guò)大。1999年平均萬(wàn)噸鋼軸承消耗為2.92套，其中燒箱軸承占2.18套。
　?。?）較多的軸承燒箱次數(shù)必然增加軋機(jī)非正常換輥次數(shù)，影響軋機(jī)產(chǎn)量的提高和產(chǎn)能的發(fā)揮。
　?。?）滾動(dòng)軸承燒箱輕者造成軸承燒損，箱體變形重者會(huì)造成與之配合的軋輥輥頸的粘連和損壞。因此修復(fù)軸承箱和軋輥的費(fèi)用較大，處理每次燒箱的費(fèi)用達(dá)5000余元。
　?。?）由于潤(rùn)滑脂的外泄，使得潤(rùn)滑脂的消耗增大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每月消耗的潤(rùn)滑脂為2t；同時(shí)外泄的潤(rùn)滑脂污染機(jī)架牌坊和機(jī)架內(nèi)附屬設(shè)備，不利于清潔生產(chǎn)。
　　2　改造方案的技術(shù)評(píng)估及選擇
　　針對(duì)軋機(jī)工作輥軸承潤(rùn)滑存在的問(wèn)題以及現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備高速、重載、高效、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。本鋼冷軋廠決定在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)四機(jī)架冷軋機(jī)工作輥滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑方式進(jìn)行改進(jìn)。經(jīng)過(guò)充分的可行性研究認(rèn)為油氣潤(rùn)滑技術(shù)作為一種新發(fā)展起來(lái)的潤(rùn)滑技術(shù)，雖然在本鋼沒(méi)有應(yīng)用過(guò)，但由于其具有低能耗、易控制、潤(rùn)滑集中、潤(rùn)滑效果好、系統(tǒng)維護(hù)方便和安全性能高等特點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)外已被廣泛使用，如上海寶鋼2030和1420機(jī)組軋機(jī)工作輥均采用油氣潤(rùn)滑技術(shù)，并應(yīng)用效果良好。所以對(duì)冷軋廠軋機(jī)工作輥軸承采用油氣潤(rùn)滑技術(shù)取代油脂潤(rùn)滑方式是完全可行的。
　　2.1 改造方案的確定
　　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)通常的設(shè)計(jì)方案是在軸承座上開(kāi)三條彼此獨(dú)立的通道后將潤(rùn)滑劑分別供送到三個(gè)位置，或者開(kāi)一個(gè)串聯(lián)通孔。這兩種方法都有很大的缺陷，前者能保證潤(rùn)滑劑定量供給，但須在軸承座上開(kāi)鉆很多孔包括工藝孔，而且須接三根管道來(lái)輸送潤(rùn)滑劑，在要求快速換輥的時(shí)候如冷連軋板帶軋機(jī)工作輥，每次換輥和裝輥都要拆裝為數(shù)不少的管道。如果只有一根管道，可以在軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)或操作側(cè)各設(shè)置一個(gè)對(duì)中接頭，在將輥系推入軋機(jī)牌坊時(shí)將軸承座上的潤(rùn)滑劑接口和外接的潤(rùn)滑管道對(duì)接。而采用三根潤(rùn)滑管道無(wú)疑很難實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑管道的自動(dòng)對(duì)中，只能采用手動(dòng)連接，帶來(lái)的問(wèn)題是換輥時(shí)間太長(zhǎng)，使機(jī)組作業(yè)率大打折扣而且操作繁雜如果在軋機(jī)的傳動(dòng)側(cè)或操作側(cè)設(shè)置一個(gè)接頭，即在軸承中只開(kāi)一個(gè)串聯(lián)通孔，通過(guò)一根潤(rùn)滑連接管道同時(shí)向三個(gè)部位供送潤(rùn)滑。實(shí)踐證明，這種方法帶來(lái)的情況更糟，因?yàn)槿齻€(gè)位置所需要的潤(rùn)滑量并不一樣，也就是說(shuō)，應(yīng)該按比例地將潤(rùn)滑劑分配到這三處位置，而僅僅開(kāi)一個(gè)串連通孔是無(wú)法實(shí)現(xiàn)按比例分配的。
　　為了解決上述的問(wèn)題，冷軋廠采用的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是在軸承座內(nèi)部裝配了圓柱模式的TURBOLUB油氣分配器，這種分配器是專門針對(duì)采用串列軸承的軸承座結(jié)構(gòu)而開(kāi)發(fā)的，是REBS的專利技術(shù)，它可以將進(jìn)入軸承座內(nèi)部的油氣混合物按特定比例分配成三個(gè)支流（如果還有止推軸承，可分成4個(gè)或5個(gè)支流），其中大的兩個(gè)支流供送到每?jī)闪休S承之間，另一個(gè)小的支流則送到軸承座與軋輥輥徑的密封部位，這樣的分配體現(xiàn)了REBS精細(xì)潤(rùn)滑的理念潤(rùn)滑劑被100%利用，正是由于對(duì)油氣的這種二次分配，供送到軸承座的潤(rùn)滑劑能夠快速滲透到各個(gè)摩擦副，從而達(dá)到理想的潤(rùn)滑效果。
　　此外在油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)上還可采用油氣流量監(jiān)控裝置對(duì)油氣流量進(jìn)行監(jiān)控，這是非常必要的。由于軋機(jī)換輥的需要尤其是工作輥，操作人員須經(jīng)常在換輥前將連接在軋輥軸承座上的油氣潤(rùn)滑管道拔下，換完輥后再接上，但實(shí)際情況是，操作工經(jīng)常忘了接油氣管道，這樣就導(dǎo)致軸承無(wú)潤(rùn)滑而燒毀。因此在油氣混合塊的出口裝設(shè)油氣流量監(jiān)控裝置，并在軸承座的油氣連接管道上配置帶雙單向閥的快速接頭，當(dāng)快速接頭未被接通以及軸承座內(nèi)油氣分配器堵塞時(shí)，油氣無(wú)法流動(dòng)，油氣流量裝置就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，將此信號(hào)和軋機(jī)控制系統(tǒng)連鎖，就可以杜絕軸承損毀事故。
　　軋機(jī)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的電控裝置已采用PLC。整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電一體化程度相當(dāng)高，對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控能力也大大提高。在故障診斷與顯示方面，還可采用帶液晶顯示器的操作面板對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)如哪一臺(tái)泵投入工作、泵工作的間隔時(shí)間等進(jìn)行設(shè)定，并對(duì)統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行顯示、監(jiān)控，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)立即報(bào)警并停止運(yùn)行直到故障排除，還可以提示故障類型和故障排除方法，從而使系統(tǒng)的自診斷功能更加完善，安全性及穩(wěn)定性都大大提高。
　　2.2 機(jī)架工作輥軸承箱油氣潤(rùn)滑入口連接接點(diǎn)甚本方案的選擇
　　每架軋機(jī)的上、下輥各有2個(gè)軸承箱，改造后每個(gè)機(jī)架工作輥軸承箱油氣潤(rùn)滑入口接點(diǎn)共有三個(gè)可選方案。
　?。?）中間連桿方式（見(jiàn)圖1） 　　圖1是一個(gè)分配器，它的作用是將進(jìn)入到軸承座內(nèi)部操作側(cè)軸承座的油氣混合物均勻地一分為二，除供送給本地軸承座外，還通過(guò)連桿供送到傳動(dòng)側(cè)軸承座，這樣做的明顯好處是一根軋輥兩個(gè)軸承座內(nèi)所有軸承的潤(rùn)滑僅需通過(guò)外界一根油氣管道來(lái)進(jìn)行，兩個(gè)軸承座不需要單獨(dú)連接潤(rùn)滑管道另外換輥時(shí)只需由操作人員拔掉操作側(cè)的油氣快速接頭即可進(jìn)行換輥。
　　軋機(jī)油氣潤(rùn)滑接點(diǎn)在軋機(jī)操作側(cè)工作輥軸承座的外側(cè)，送至傳動(dòng)側(cè)軸承座的油氣流是通過(guò)兩側(cè)軸承座之間的帶有彈性接頭的連桿供送的。該方案的優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)機(jī)架只在操作側(cè)有兩個(gè)快速接頭，換輥時(shí)只在操作側(cè)將這兩個(gè)接頭拆開(kāi)，操作極為方便。但該方案的缺點(diǎn)是當(dāng)機(jī)架內(nèi)斷帶時(shí)易將中間的連桿撞壞，造成漏油，使傳動(dòng)側(cè)的潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑得不到保證，甚至斷油，造成軸承因供油不足而燒損另外，在軋輥磨削后的軸承裝配時(shí)，每次都要將連桿拆下、裝上，操作繁雜，且對(duì)密封要求較高，不易操作；因此，此種方案不宜采用。
　?。?）中間采用軟管連接方案（見(jiàn)圖2） 　　這種方式的優(yōu)缺點(diǎn)與A一樣，同樣冷軋廠不宜采用此方案。
　　（3）分別接入法（見(jiàn)圖3） 　　即操作側(cè)軸承座和傳動(dòng)側(cè)軸承座的油氣潤(rùn)滑入口接點(diǎn)都分別接入，分別安裝快速接頭并用軟管連接。軋機(jī)換輥時(shí)分別在操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)拆、裝快速接頭，這種接入法雖然在操作上略顯麻煩，但在使用中安全可靠，監(jiān)控準(zhǔn)確。因此，冷軋廠Z后決定選用此方案。
　　2.3 工作輥軸承座的配套改造
　　工作輥采用油氣潤(rùn)滑后，軸承座上面原有的二個(gè)油脂進(jìn)油口，排氣口應(yīng)全部廢掉，堵死。在軸承座口需重新設(shè)計(jì)，定位一個(gè)油氣潤(rùn)滑的進(jìn)油口。
　　操作側(cè)軸承箱上的進(jìn)油口的定位設(shè)計(jì)上，既要避開(kāi)軸承外端蓋上的把合螺栓，又要考慮在吊裝工作輥時(shí)，吊裝用鋼繩不碰進(jìn)油口接管。傳動(dòng)側(cè)軸承箱體上的進(jìn)油口的定位設(shè)計(jì)上，除要考慮以上因素之外，還要考慮工作輥傳動(dòng)接軸的支撐，擺臂工作時(shí)不與進(jìn)油接管發(fā)生干涉。
　　Z后的設(shè)計(jì)上還要考慮軋機(jī)操作工作在插、拔油管快速接頭時(shí)操作方便。
　　軸承座的油氣潤(rùn)滑入口定位尺寸見(jiàn)表1： 　　3　結(jié)語(yǔ)
　　軋機(jī)工作輥軸承應(yīng)用油氣潤(rùn)滑后，國(guó)產(chǎn)軸承的壽命得到極大提高，燒箱事故明顯降低，表2是軋機(jī)工作輥軸承改造前后燒箱數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從統(tǒng)計(jì)來(lái)看，冷軋廠的軸承箱燒箱事故在改造后呈逐漸降低的趨勢(shì)，說(shuō)明軋機(jī)的工作輥軸承油氣潤(rùn)滑改造已取得成功。