陳曉
(寶鋼集團(tuán)八鋼股份有限責(zé)任公司軋鋼廠,烏魯木齊 830022)
摘 要:介紹了高線精軋機(jī)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的基本構(gòu)成、工作原理。針對(duì)存在的問(wèn)題采取了改進(jìn)措施。合理地利用廢舊潤(rùn)滑油,減少了耗油量,節(jié)約了資源。
關(guān)鍵詞:潤(rùn)滑效果;加載;供油量;廢油利用
1 前言
在高速軋機(jī)的軸承潤(rùn)滑上,油氣潤(rùn)滑是當(dāng)今普遍應(yīng)用的一種潤(rùn)滑方式。寶鋼集團(tuán)八鋼公司軋鋼廠高線機(jī)組(以下簡(jiǎn)稱八鋼高線)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)采用意大利Dropsa專業(yè)潤(rùn)滑公司提供的成套產(chǎn)品,此系統(tǒng)用來(lái)供給精軋機(jī)(BGV)和減定徑機(jī)(TMB)的滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)軸承潤(rùn)滑。在高線生產(chǎn)初期,油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)故障沒(méi)有給生產(chǎn)帶來(lái)過(guò)大的損壞,但隨著我廠改造后,線材軋機(jī)的軋制速度不斷提高(目前我廠軋制速度已達(dá)115m/s),油氣潤(rùn)滑效果對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的壽命影響日益明顯,Z突出的表現(xiàn)在導(dǎo)衛(wèi)裝置上的滾動(dòng)軸承上。頻繁的軸承損壞,增加了熱停時(shí)間,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)節(jié)奏。因此急需減少油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)故障,改善潤(rùn)滑效果,降低潤(rùn)滑成本。
2 技術(shù)參數(shù)及工作原理
該系統(tǒng)公稱壓力10MPa,泵供油量:2L/min,油箱體積:500L,空氣壓力:0.4~0.6MPa,空氣耗量:215L/h,混合器(每點(diǎn)):0.03mL/行程,潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù):16點(diǎn),過(guò)濾精度:10μm。八鋼高線油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)工作原理見(jiàn)圖1所示。油氣供應(yīng)站設(shè)有4根供油管和1根供氣管,雙線分配器并聯(lián)在供油管和供氣管上。站內(nèi)高壓油泵1按設(shè)定的周期定時(shí)向系統(tǒng)的主管路供油,通過(guò)控制三位四通電磁閥5和6實(shí)現(xiàn)2根供油管交替供油,一根供油,另一根接通油箱卸荷,進(jìn)入分配器的壓力油推動(dòng)分配器的活塞動(dòng)作,各活塞供送的潤(rùn)滑油在出口與壓縮空氣混合,并在壓縮空氣的帶動(dòng)下通過(guò)連接管路送到各潤(rùn)滑點(diǎn)。為了防止軸承由于缺油而燒毀,當(dāng)電磁閥5在換向供油20s之后,供油管任何一個(gè)壓力傳感器未檢測(cè)到3MPa壓力,則認(rèn)為此次壓力油沒(méi)有通過(guò)油氣分配器輸出,供油失敗。這時(shí)壓力傳感器向主控室發(fā)出故障信號(hào),軋線停機(jī)。
3 存在的問(wèn)題及改進(jìn)
?。?)在實(shí)際設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中,油氣存在的主要問(wèn)題是加載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。正常情況下,泵啟動(dòng)之后6~7s內(nèi)壓力傳感器就應(yīng)檢測(cè)到4MPa壓力,而現(xiàn)在泵在啟動(dòng)20s之后壓力傳感器仍未檢測(cè)到4MPa壓力。于是發(fā)出停機(jī)信號(hào),造成故障時(shí)間。具體分析原因,泵加載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)主要有兩方面:一是某一個(gè)或幾個(gè)分配器卡死或泄漏,使?jié)櫥蛷倪@幾個(gè)故障分配器中泄漏出來(lái),使油路壓力建立不起來(lái),潤(rùn)滑油不能平均分配到每一個(gè)分配器,造成潤(rùn)滑故障。這可以通過(guò)保證油品清潔度,防止污物顆粒堵塞分配器來(lái)解決。二是壓縮空氣反竄進(jìn)入主油路。這主要是由于當(dāng)泵停機(jī)時(shí),主油路卸荷,而壓縮空氣始終有0.4MPa的壓力,如果某個(gè)分配器的密封不嚴(yán)或稍有磨損,那么壓縮空氣就會(huì)反竄進(jìn)入油路。所以在下一次加載時(shí),壓力油要先把壓縮空氣壓出油管才能供應(yīng)到潤(rùn)滑點(diǎn),升壓時(shí)間增長(zhǎng),這就造成了泵加載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。由于整條軋線有許多分配器,有些分配器位于高溫環(huán)境下,密封容易損壞,所以要想排查是哪個(gè)分配器出故障則費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在不改動(dòng)設(shè)備本體的情況下,可把電磁換向閥5和6的控制方式由常失電改為常得電,延長(zhǎng)起壓檢測(cè)時(shí)間為30s。這樣既解決了停泵空氣反竄問(wèn)題又減少失壓跳停故障。
?。?)由于管線線路過(guò)長(zhǎng),使得管路前端分配器油量多而末端分配器氣量和油量少,導(dǎo)致潤(rùn)滑效果都不好。先分析管路前端分配器油量過(guò)多造成潤(rùn)滑效果不好的原因。在圖2供油量Q、軸承溫度T和摩擦Na三者關(guān)系圖中我們可以看出,并不是供油量Q越大潤(rùn)滑效果愈好,隨著供油量的增大,軸承摩擦也在增大。多余潤(rùn)滑液體摩擦產(chǎn)生的溫升破壞了油氣潤(rùn)滑效果,只有圖中兩曲線的Z低點(diǎn)才是油氣潤(rùn)滑的Z佳區(qū)域。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在不更換新分配器的情況下,我們提出了把管路前端分配器供油孔直徑由準(zhǔn)3mm減小到準(zhǔn)2mm,將末端分配器供氣孔直徑由準(zhǔn)1.8mm增大至準(zhǔn)2.5mm,這樣既節(jié)省了油耗又改善了潤(rùn)滑效果。

?。?)使用原設(shè)計(jì)要求的油品(殼牌可耐壓220#)價(jià)格較高,物料消耗投入較大。我們通過(guò)對(duì)原系統(tǒng)的改造及加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù),合理利用每年潤(rùn)滑系統(tǒng)更換下來(lái)的廢舊油品,實(shí)現(xiàn)了在不影響潤(rùn)滑效果的情況下使用廢舊油品代替高價(jià)油品的突破,將物料消耗減少為原先的1/5。具體做法:①增加系統(tǒng)壓縮空氣的壓力為0.6MPa,同時(shí)增大供氣管路直徑(主管路由DN15變?yōu)镈N25),以提高單位時(shí)間壓縮空氣流量,進(jìn)而增強(qiáng)軸承的潤(rùn)滑和冷卻效果。②在系統(tǒng)油箱加油口處增加一個(gè)過(guò)濾精度為10μm的過(guò)濾器,控制廢舊油品清潔度。③在系統(tǒng)油箱上并聯(lián)一臺(tái)濾油小車(chē)(過(guò)濾精度10μm),形成一個(gè)循環(huán)過(guò)濾裝置。④先將廢舊油品進(jìn)行粗過(guò)濾,再將其靜置72h后使用,加注時(shí)防止油桶底部廢油和雜質(zhì)進(jìn)入油箱。⑤加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù),定期清洗油箱、分配器、換向閥、空氣過(guò)濾器,定期更換系統(tǒng)濾芯。⑥針對(duì)冬季部分廢舊油黏度過(guò)高的問(wèn)題,增大了油箱加熱器功率,系統(tǒng)沿線管路加裝伴熱帶保溫。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)改進(jìn),八鋼高線油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)事故率得到大幅度降低,系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定,物料消耗費(fèi)用大大下降。實(shí)現(xiàn)了軋制生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)順行。
參考文獻(xiàn):
[1]閆通海,何立東.氣液兩相流體冷卻潤(rùn)滑技術(shù)及其應(yīng)用[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1995.
[2]SKF UK Single-row Cylindrical Bearing Ups Spindle Speeds[EB/OL].Http://www.skf.com.
[3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第4版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
來(lái)源:《機(jī)械工程師》2009年第12期