陸明忠 展軍 許春華 崔剛
(濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司煉鋼廠,山東濟(jì)南 250101)
摘 要:傳統(tǒng)的油脂潤(rùn)滑方式易導(dǎo)致軸承工作溫度升高、壽命低,根據(jù)連鑄機(jī)環(huán)境溫度高、雜質(zhì)和水分多的工作特點(diǎn),采用先進(jìn)的油氣潤(rùn)滑技術(shù),利用壓縮空氣在管道內(nèi)的流動(dòng),帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷流動(dòng),把油氣混合體輸送到潤(rùn)滑點(diǎn)。在方坯拉矯機(jī)和傳動(dòng)鏈條上應(yīng)用表明,軸承在線(xiàn)使用周期由原來(lái)的60~90天延長(zhǎng)到150~180天,提高了設(shè)備的作業(yè)率。
關(guān)鍵詞:連鑄機(jī);油氣潤(rùn)滑;油脂潤(rùn)滑;油氣混合器
連鑄機(jī)潤(rùn)滑一直采用傳統(tǒng)的油脂潤(rùn)滑方式,這種潤(rùn)滑方式存在許多問(wèn)題。首先,由于潤(rùn)滑脂停留在軸承座內(nèi),外界引起軸承發(fā)熱的熱量不能被帶走;同時(shí)潤(rùn)滑脂在軸承座內(nèi)的大量充填,使軸承工作時(shí)攪油損失加大,導(dǎo)致軸承進(jìn)一步升溫。軸承工作溫度提高,大大降低其使用壽命。其次,采用油脂潤(rùn)滑時(shí),由于潤(rùn)滑脂停留在軸承座內(nèi)的時(shí)間較長(zhǎng),且軸承座內(nèi)溫度較高,易使?jié)櫥趸?,氧化的?rùn)滑脂不能及時(shí)排出軸承座,在軸承座內(nèi)結(jié)為顆粒塊,顆粒塊的硬度較高,會(huì)加劇滾子和軸承內(nèi)、外圈的磨損。
1 連鑄機(jī)的工作特點(diǎn)
?。?)環(huán)境溫度高。軸承受熱輻射和熱傳導(dǎo)的共同作用,其工作溫度可達(dá)120℃。在此溫度下軸承連續(xù)工作,其使用壽命必然大大降低。
?。?)環(huán)境雜質(zhì)和水分較多。如果軸承座的密封條件不好,環(huán)境中的水分和雜質(zhì)等易進(jìn)入軸承座內(nèi)部。水的進(jìn)入導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑效果明顯降低,軸承的使用壽命下降;雜質(zhì)的進(jìn)入將導(dǎo)致軸承發(fā)生磨粒磨損。因此要求軸承座的密封性能要好。
設(shè)備的潤(rùn)滑方式,除油脂潤(rùn)滑外,還有稀油循環(huán)潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣潤(rùn)滑。根據(jù)連鑄機(jī)的工作特點(diǎn),應(yīng)改善軸承及傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑狀況,提高其使用壽命,以降低設(shè)備故障率,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
2 油氣潤(rùn)滑技術(shù)
油氣潤(rùn)滑技術(shù)是繼油霧潤(rùn)滑之后,20世紀(jì)80年代在西方工業(yè)化國(guó)家首先發(fā)展起來(lái)的一種新的潤(rùn)滑方法。
2.1油氣潤(rùn)滑工作原理
利用壓縮空氣在管道內(nèi)的流動(dòng),帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷流動(dòng),把油氣混合體輸送到潤(rùn)滑點(diǎn)。壓縮空氣以恒定的壓力連續(xù)不斷地供給,而潤(rùn)滑油則是根據(jù)各個(gè)不同磨擦點(diǎn)的消耗量定量供給。使用油泵作為輸油的動(dòng)力來(lái)源,采用步進(jìn)式給油器在進(jìn)入潤(rùn)滑點(diǎn)前先進(jìn)入油氣混合器。在油氣混合器里,流動(dòng)的壓縮氣體把油吹成油滴,附著在管壁上形成油膜。油膜隨著氣流方向沿管壁流動(dòng),在流動(dòng)過(guò)程中油膜層的厚度逐漸減薄,并不間斷供油。間隔時(shí)間和每次的供油量可以根據(jù)實(shí)際消耗的需要量進(jìn)行調(diào)節(jié)。油氣潤(rùn)滑的工作原理見(jiàn)圖1。
圖1 油氣潤(rùn)滑的工作原理
2.2油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)組成
油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)可分為供油、供氣和油氣混合三部分。
(1)供油部分:主要由油箱、油泵和步進(jìn)式給油器等主要元件組成,都是根據(jù)系統(tǒng)的供油量選定的。
?。?)供氣部分:為系統(tǒng)提供清潔而干燥的壓縮空氣,必須先經(jīng)過(guò)油水分離及過(guò)濾。在排氣管線(xiàn)上裝有壓力檢測(cè)器,以保證工件中有足夠的氣壓。
?。?)油氣混合部分:油和氣在混合器中要使油能很好地分散成油滴,均勻地分散在管道內(nèi)表面,油氣混合器有多種規(guī)格的供給量可供選用。
2.3油氣潤(rùn)滑在連鑄拉矯機(jī)和傳動(dòng)輥道上的應(yīng)用
連鑄拉矯機(jī)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的具體工作方案見(jiàn)圖2。該系統(tǒng)主要對(duì)矯直機(jī)軸承、拉矯機(jī)軸承、剪前、剪后輥道軸承以及輥道傳動(dòng)鏈條部分進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。系統(tǒng)將油泵提供的潤(rùn)滑油和來(lái)自空壓站、并經(jīng)冷干機(jī)處理的壓縮空氣在油氣混合器內(nèi)混合后送入油氣分配器,Z后按設(shè)定量送入各潤(rùn)滑點(diǎn)。
圖2 方坯連鑄拉矯機(jī)輥道、鏈條油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)
系統(tǒng)采用雙泵供油,一備一用。由于矯直機(jī)是連鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,潤(rùn)滑系統(tǒng)必須保證潤(rùn)滑需要。采用雙泵供油,能夠保證當(dāng)工作故障時(shí),備用泵能及時(shí)啟用,保證潤(rùn)滑系統(tǒng)的連續(xù)正常工作。
系統(tǒng)的輸送管道采用了隔熱和保溫措施。由于當(dāng)油氣輸送管道進(jìn)入軸承座時(shí),受到連鑄坯的直接輻射,在連續(xù)生產(chǎn)時(shí),管道表面溫度可達(dá)200℃以上,管道的過(guò)高溫度導(dǎo)致油膜發(fā)生氧化,使其潤(rùn)滑失效。該連鑄機(jī)在冬季的環(huán)境溫度一般為-20℃,在此溫度下,潤(rùn)滑油的粘度成幾十倍地增加,必然引起輸送困難。為保證冬季輸送設(shè)備的負(fù)荷不致過(guò)大,必須對(duì)輸送管道采取保溫措施。
由于傳動(dòng)鏈條不能實(shí)現(xiàn)密封傳動(dòng),故采用油氣潤(rùn)滑時(shí),應(yīng)避免潤(rùn)滑油在噴向鏈條的過(guò)程中噴向其它方位。為此,專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了鏈條潤(rùn)滑用的噴嘴。鏈條專(zhuān)用噴嘴的基本原理是利用壓縮空氣對(duì)油以油滴的形式隨氣流不斷射向鏈條,完成對(duì)鏈條的潤(rùn)滑。
各部分的供油量采用計(jì)算機(jī)控制,可根據(jù)不同部位所需潤(rùn)滑介質(zhì)量的多少進(jìn)行調(diào)整。四流生產(chǎn)線(xiàn)既可手動(dòng)操作,又可自動(dòng)操作;整條生產(chǎn)線(xiàn)還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)和手動(dòng)操作。另外,根據(jù)連鑄生產(chǎn)工藝的要求,每流連鑄生產(chǎn)線(xiàn)還可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行。
2.4油氣潤(rùn)滑方式的特點(diǎn)
?。?)油氣潤(rùn)滑時(shí),潤(rùn)滑油在輸送時(shí)是以液膜的形式隨氣流向前運(yùn)動(dòng),潤(rùn)滑劑不需霧化。潤(rùn)滑油到達(dá)潤(rùn)滑點(diǎn)時(shí),是以油滴的形式隨氣流射向潤(rùn)滑點(diǎn),油滴當(dāng)量直徑為0.1~1.0mm。潤(rùn)滑劑不會(huì)隨空氣排入大氣中造成污染或引起爆炸。
?。?)油氣潤(rùn)滑不象稀油循環(huán)潤(rùn)滑有引起大火災(zāi)的危險(xiǎn)。油氣潤(rùn)滑屬于少油潤(rùn)滑,其供油量只供形成潤(rùn)滑油膜,沒(méi)有象稀油循環(huán)潤(rùn)滑那樣存在很多不起潤(rùn)滑作用、只起冷卻作用的潤(rùn)滑劑。所以油氣潤(rùn)滑不具有引起大火災(zāi)的條件。
?。?)軸承的冷卻效果好。油氣潤(rùn)滑時(shí),大量的常溫空氣連續(xù)不斷地流過(guò)軸承內(nèi)、外環(huán)和滾珠間所形成的空間,起到強(qiáng)迫對(duì)流冷卻的作用,帶走了軸承內(nèi)部的熱量,直接冷卻了軸承的滾珠和內(nèi)、外環(huán),使軸承工作環(huán)境溫度降低,延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。
?。?)軸承的密封效果好。油氣潤(rùn)滑時(shí),空氣在軸承座內(nèi)形成正壓,阻止水和雜質(zhì)進(jìn)入軸承座內(nèi),減少了軸承的磨損。
?。?)油氣潤(rùn)滑適用于高速和低速情況。由于潤(rùn)滑油是直接噴向潤(rùn)滑點(diǎn),有利于潤(rùn)滑油膜的形成,滿(mǎn)足潤(rùn)滑需要。
3 結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況表明,方坯連鑄機(jī)在使用油氣潤(rùn)滑后,軸承在線(xiàn)使用周期由原來(lái)的60~90天延長(zhǎng)到150~180天,平均使用壽命提高2~3倍以上。特別是在輥道及傳動(dòng)鏈條的成功應(yīng)用,解決了原輥道傳動(dòng)鏈條在多水環(huán)境下,經(jīng)常斷開(kāi)和脫鏈現(xiàn)象,降低事故發(fā)生率50%以上,提高了設(shè)備的作業(yè)率。目前,油氣潤(rùn)滑技術(shù)仍處在發(fā)展和完善階段,但它的優(yōu)越性已很明顯,油氣技術(shù)在國(guó)內(nèi)連鑄機(jī)系統(tǒng)中將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
來(lái)源:《山東冶金》2003年第4期