王文
(山東萊蕪鋼鐵集團(tuán)棒材廠,山東萊蕪 271104)
摘 要:文章論述了為改善棒材廠小型車間∮550區(qū)域1600kW電機(jī)軸承的潤(rùn)滑條件,對(duì)原有潤(rùn)滑方式進(jìn)行了優(yōu)化,提高了軸承的使用壽命,提高了軋機(jī)的工作效率,降低了成本。
關(guān)鍵詞:電機(jī)軸承;潤(rùn)滑系統(tǒng);液壓系統(tǒng);黃銅對(duì)鋼的磨損曲線
棒材廠小型車間∮550區(qū)域電機(jī)原為1200kW電機(jī),由于電機(jī)功率偏小,后更換為1600kW電機(jī),在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)電機(jī)工作狀況的觀察,發(fā)現(xiàn)原電機(jī)軸承所配備的潤(rùn)滑方式為油環(huán)潤(rùn)滑,此種潤(rùn)滑方式由于自身的限制,無(wú)法滿足電機(jī)軸承的潤(rùn)滑需求,造成了電機(jī)軸承溫度高于正常溫度,同時(shí)由于電機(jī)的油位計(jì)長(zhǎng)時(shí)間暴露在現(xiàn)場(chǎng),油位透光度不夠,顯示模糊,在點(diǎn)檢時(shí)容易產(chǎn)生誤差,造成不能準(zhǔn)確觀察油位,在油位過(guò)低時(shí)油環(huán)無(wú)法將潤(rùn)滑油帶到潤(rùn)滑部位,使軸承溫度進(jìn)一步升高或直接由于高溫而產(chǎn)生膠合,造成停機(jī),從而影響生產(chǎn)計(jì)劃。
一、油環(huán)潤(rùn)滑方式的分析
開坯電機(jī)的軸承采用了剖分式滑動(dòng)軸承,軸承采用了油環(huán)潤(rùn)滑,油環(huán)材質(zhì)為黃銅,油環(huán)穿套在軸徑上,并由軸承上半部分的槽確定位置,以避免油環(huán)軸向移動(dòng)。同于油環(huán)的直徑大于軸徑,致使油環(huán)的下面部分浸泡于軸軸承座下方的油箱的油液中。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),與軸接觸的油環(huán)會(huì)在摩擦力的作用下隨之轉(zhuǎn)動(dòng),在這個(gè)過(guò)程中,油環(huán)將潤(rùn)滑油帶到需要潤(rùn)滑的部位。
在低轉(zhuǎn)速的情況下,油環(huán)與軸的表面速度大小一樣,隨著速度的增加,在油環(huán)與軸之間會(huì)形成一層油膜,使油環(huán)與軸產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),一旦出現(xiàn)這種情況,油環(huán)的速度將降到軸轉(zhuǎn)速的10%,如果軸的表面速度達(dá)到9.14m/s左右時(shí),供油速度將達(dá)到一個(gè)Z大值。另外,由于轉(zhuǎn)動(dòng)軸所引起的離心力和氣流對(duì)油環(huán)所帶的潤(rùn)滑油有“拋出”作用,從而使得供油速度開始降低。這也是使用油環(huán)潤(rùn)滑的軸承潤(rùn)滑不良,冷卻效果不理想,從而使工作溫度升高,從而加速了磨損,經(jīng)測(cè)定,開坯電機(jī)轉(zhuǎn)子軸頸處表面速度為8.92m/s,接近于9.14m/s的表面速度,由此判斷,電機(jī)軸承處于不完全潤(rùn)滑狀態(tài)。此外,由于油環(huán)材質(zhì)為黃銅,其耐磨性能較差,磨損后有大量銅粉落于油中,對(duì)油液產(chǎn)生污染,顆粒存在于油液中又加快了油環(huán)與軸承的磨損,造成惡性循環(huán),使油環(huán)很快磨損失效。
二、優(yōu)化措施的確定
鑒于粗軋區(qū)域1600kW電機(jī)工作在重載、振動(dòng)、交變載荷的條件下,采用上述的油環(huán)潤(rùn)滑已不能滿足電機(jī)軸承的需求,所以,本著摩擦副間的完全潤(rùn)滑原則,同時(shí)縮短改造時(shí)間,節(jié)省投資,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察并進(jìn)行技術(shù)論證,決定用一報(bào)廢稀油站改造,將潤(rùn)滑方式由油環(huán)潤(rùn)滑改為壓力循環(huán)潤(rùn)滑。
三、新潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
經(jīng)過(guò)對(duì)報(bào)廢稀油站的分析,決定保留液壓泵、過(guò)濾器、冷卻器,循環(huán)管路進(jìn)行自行設(shè)計(jì)制做,由于整個(gè)系統(tǒng)針對(duì)潤(rùn)滑來(lái)設(shè)計(jì),主要參數(shù)如下:
公稱壓力P=0.4MPa
液壓泵:齒輪泵,兩個(gè),一備一用。
過(guò)濾器:雙筒過(guò)濾器,
P額=0.8MPa,
L額=5m
3/h,
Tmax=90℃。
冷卻器:水冷列管式冷卻器。
潤(rùn)滑系統(tǒng)的輸出油管為DN25,回油管選用DN40,并且回油管采用1:100的斜度安裝,以確?;赜晚槙?,整個(gè)系統(tǒng)的布置示意圖如下:
工作原理:在油溫高時(shí),將截止閥(7)打開,將截止閥(4)關(guān)閉,齒輪泵(1)將液壓油從油箱吸出,經(jīng)單向閥(2)、雙筒網(wǎng)式油濾器(3)、列管式油冷卻器(5),被直接送到電機(jī)軸承處;如果在油溫不高時(shí),可將截止閥(4)關(guān)閉,將(7)打開,這樣油液將不經(jīng)過(guò)冷卻器而直接進(jìn)入電機(jī)軸承潤(rùn)滑部位。稀油站的Z高供油壓力為0.4MPa,Z低供油壓力為0.1MPa,根據(jù)潤(rùn)滑點(diǎn)的要求,通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥確定使用壓力,工作壓力調(diào)定為0.3MPa,當(dāng)稀油站的工作壓力超過(guò)溢流閥的調(diào)定壓力時(shí),溢流閥將自動(dòng)打開,多余的油液即流回油箱。正常工作時(shí),油泵一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。夏季工作環(huán)境溫度高時(shí),油液粘度降低,則系統(tǒng)壓力下降,當(dāng)降到調(diào)定值時(shí),通過(guò)壓力控制器調(diào)節(jié),備用泵自動(dòng)開啟,與工作泵一起工作,直到壓力正常。
雙筒網(wǎng)片式油濾器的一組過(guò)濾濾芯工作,一組過(guò)濾濾芯備用,在進(jìn)出口處接有壓差表,當(dāng)壓差超過(guò)0.15MPa,人工切換,備用濾芯工作,取出原工作濾芯,清洗或更換濾片。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
?。?)設(shè)有備用油泵,可保證潤(rùn)滑點(diǎn)的連續(xù)供油。
?。?)過(guò)濾器放在冷卻器之前,可提高過(guò)濾和通過(guò)能力;更適合較高粘度的潤(rùn)滑介質(zhì)。
?。?)采用雙筒過(guò)濾器,可不停車進(jìn)行濾芯的清洗和更換。
?。?)采用列管工油冷卻器,冷卻效果好,阻力小,便于維修。
?。?)回油設(shè)有磁網(wǎng)過(guò)濾,可吸附清除滑動(dòng)軸承磨損脫落的金屬粉末,保證油液清潔度及提高軸承使用壽命。
四、實(shí)施效果
該潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用一年多以來(lái),電機(jī)軸承由原來(lái)的58℃降到現(xiàn)在的40℃左右,有效地改善了電機(jī)軸承因潤(rùn)滑不良而引起的溫度升高,因?yàn)闈?rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑方式為循環(huán)油,油環(huán)磨損的銅粉隨油液進(jìn)入油箱,一部分經(jīng)油箱沉淀,不再進(jìn)入循環(huán),另一部分經(jīng)過(guò)過(guò)濾器再次過(guò)濾,確保油液中無(wú)過(guò)多雜質(zhì),通過(guò)這次系統(tǒng)優(yōu)化,極大地提高了電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,為保障軋機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ),因?yàn)榇舜蜗到y(tǒng)優(yōu)化為修舊利廢,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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來(lái)源:《中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)》2012年第7期