軋機(jī)工作輥軸承油氣潤(rùn)滑技術(shù)應(yīng)用分析
2025-10-16
夏翠莉1 趙光宇2 黃作為3
（1.遼寧科技學(xué)院，遼寧本溪，117002；2.本鋼（集團(tuán)）公司冷軋廠，遼寧本溪，117000；3.本鋼（集團(tuán)）設(shè)備部，遼寧本溪。117000）
摘 要：介紹了本鋼冷軋廠軋機(jī)工作輥軸承油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的特點(diǎn)及安裝、運(yùn)行維護(hù)要點(diǎn)，提出了運(yùn)行中常見(jiàn)故障的解決方法。
關(guān)鍵詞：冷軋機(jī)；工作輥軸承；油氣潤(rùn)滑
本鋼冷軋廠CDCM機(jī)組是國(guó)內(nèi)引進(jìn)的第一條酸洗軋機(jī)聯(lián)合機(jī)組，具有國(guó)際先進(jìn)水平，其中軋機(jī)1＃－4＃機(jī)架工作輥軸承（4列圓錐滾子軸承 ）采用了REBS公司的油氣潤(rùn)滑技術(shù)。軋機(jī)工作輥軸承采用的是串列軸承，存在多個(gè)摩擦副，輥頸處的密封也需要潤(rùn)滑，故要求潤(rùn)滑油能夠快速地滲透到各個(gè)摩擦副的同時(shí)還要考慮以不同的潤(rùn)滑量分別供給軸承和輥頸密封；另外由于軸承座受到乳化液的沖刷，乳化液會(huì)不可避免地侵入軸承座，危害軸承。REBS公司的TURBOLUB油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)能夠成功地解決串列軸承的上述潤(rùn)滑難題。本文作者探討油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的特點(diǎn)及運(yùn)行維護(hù)方面應(yīng)注意的問(wèn)題。
1 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1.1 油氣潤(rùn)滑技術(shù)的工作原理
利用壓縮空氣的連續(xù)作用，帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷流動(dòng)并形成紊流狀的油氣混和物，以精細(xì)油滴的方式供送到潤(rùn)滑點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程就是油氣潤(rùn)滑。壓縮空氣是連續(xù)供給的，油是間歇供給的，間歇時(shí)間和供油量，可根據(jù)各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的消耗量進(jìn)行調(diào)定。
油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)是集機(jī)、電、氣一體化的綜合性設(shè)備，主要設(shè)備有：
（1）供油部分：油箱容積500L；供油氣泵一共兩臺(tái)（一用一備），氣泵的排量為每行程6ml，正常工作壓力為6ＭPa左右。
（2）壓縮空氣部分：壓縮空氣經(jīng)過(guò)濾器、電磁閥、減壓閥調(diào)定壓力為0.3－0.4ＭPa它在油氣混合塊中與潤(rùn)滑油混合時(shí)達(dá)到紊流，壓縮空氣壓力不得低于0.2ＭPa。
（3）潤(rùn)滑油的分配和混合部分：氣泵的出口有一遞進(jìn)式分配器，潤(rùn)滑油經(jīng)遞進(jìn)式分配器精確分配后進(jìn)入下游的4組油氣混合塊，在此與壓縮空氣混合成油氣流，油氣流經(jīng)管路傳送到各潤(rùn)滑點(diǎn)。
（4）TURBOLUB套筒模塊式油氣分配器：安裝在工作輥軸承座內(nèi)，將油氣流按需要的量由TUR-BOLUB油氣分配器二次分配給軸承和密封部位。
（5）管道：由外徑為Φ10ｍｍ的不銹鋼管連接到工作輥軸承座兩端潤(rùn)滑點(diǎn)處，管道布置對(duì)輸送油氣沒(méi)有影響。
（6）電控及監(jiān)控裝置：系統(tǒng)配置了許多電氣監(jiān)控設(shè)備，以檢測(cè)流量、壓力、氣泵的工作時(shí)間、停歇時(shí)間及顯示元件和系統(tǒng)故障等。
1.2 油氣潤(rùn)滑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
（1） 油氣潤(rùn)滑的氣液兩相油膜大大提高了油膜的承載能力，減小了摩擦損失，提高了潤(rùn)滑效能和軸承的使用壽命。
（2）油氣是連續(xù)供送到軸承座的，油氣所產(chǎn)生 的氣液兩相油膜都是新鮮的，承載性能未受到破壞的。
（3）壓縮空氣通入軸承座并從軸承座中溢出，能夠帶走大量的熱量，有效降低軸承的溫度；同時(shí)也增強(qiáng)了軸承座的密封性能，壓縮空氣可使軸承座內(nèi)保持30－80kPa的正壓，使外來(lái)的乳化液及其他臟物無(wú)法侵入軸承座危害軸承。
（4）供油準(zhǔn)確，避免多余潤(rùn)滑油充塞軸承內(nèi)腔，即減少了黏性阻力，也降低了潤(rùn)滑油消耗量，不會(huì)像干油潤(rùn)滑方式對(duì)乳化液、軋機(jī)和周圍環(huán)境造成污染。
（5）對(duì)受潤(rùn)滑的設(shè)備的大小沒(méi)有限制，管道簡(jiǎn)潔且管道的布置不受走向限制。
（6）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件少，運(yùn)行可靠，維護(hù)量小，大幅降低受潤(rùn)滑設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。
（7）監(jiān)控手段完善，機(jī)電一體化程度高，避免軸承無(wú)潤(rùn)滑運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便。
1.3 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定
（1）每個(gè)軸承的潤(rùn)滑量計(jì)算公式
經(jīng)對(duì)給油周期進(jìn)行計(jì)算，可得Tp=110s經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行觀察，設(shè)定Tp＝80s能夠滿足設(shè)備潤(rùn)滑的要求。
2 安裝和運(yùn)行維護(hù)要點(diǎn)
本鋼冷軋廠在安裝和使用油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，借鑒和吸取了其他廠的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采取了很多的改進(jìn) 措施，確保了油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行，現(xiàn)簡(jiǎn)要總結(jié)如下：
（1）壓縮空氣質(zhì)量對(duì)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行特別重要，壓縮空氣過(guò)臟，污染物容易堵住油氣分配器，給系統(tǒng)帶來(lái)很大的危害。因此，在設(shè)備安裝時(shí)增設(shè)了帶自動(dòng)排污裝置的二級(jí)過(guò)濾裝置，即主管路過(guò)濾器AFF22B-10(3μｍ)和油霧分離器AAM550-10(0.3μｍ)，它們均帶有濾芯阻塞指示器，可以及時(shí)得知濾芯阻塞程度，從而決定更換濾芯的時(shí)間，通過(guò)這兩級(jí)過(guò)濾器的過(guò)濾，壓縮空 氣中的灰塵、水分和油基本被去除掉，過(guò)濾效果非常理想，由于壓縮空氣臟而引起的故障沒(méi)有發(fā)生過(guò)。
（2）提高壓縮空氣的壓力和流量。壓縮空氣是 一種天然 的冷卻劑，由于壓縮空氣可以在軸承座內(nèi)保持一定的正壓，而軸承座內(nèi)的正壓和供送入軸承座的壓縮空氣壓力之間有一個(gè)大的壓差，這一較大的壓差可持續(xù)不斷地冷卻軸承，壓縮空氣的流量越大，降溫 效果越好。故通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)減壓閥，將壓縮空氣壓力調(diào)高至40KPa；將壓縮空氣管路管徑加大，以提高壓縮空氣流量和壓差，從而增強(qiáng)軸承的冷卻效果。
（3）油氣管路采用不銹鋼管，即可以減少檢修維護(hù)工作量，也可以避免燒箱故障發(fā)生。由于軋機(jī)機(jī)架區(qū)域的油氣管路長(zhǎng)期與乳化液蒸汽接觸，如果采用碳鋼管，時(shí)間一長(zhǎng)管路就會(huì)被腐蝕破損，產(chǎn)生泄漏，使到達(dá)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑油油量不足，從而導(dǎo)致燒箱。
（4）由于生產(chǎn)產(chǎn)量的提高=（年產(chǎn)量增加30萬(wàn)t），軋制速度也相應(yīng)提高，故根據(jù)實(shí)際需要將氣泵由原來(lái)80s供油一次，改為60s供油一次，以增加對(duì)軸承的潤(rùn)滑油量，并相應(yīng)提高冷卻效果。
（5）所有密封均應(yīng)選擇與所選油品兼容的材料，一般優(yōu)先選擇氟化橡膠或丁腈橡膠。
（6）要保持軸承座處快速接頭內(nèi)的清潔度，不能有污物進(jìn)入，否則污物卡阻會(huì)使快速接頭插不到位，油路不通或開(kāi)口度過(guò)小，造成進(jìn)入軸承處的油量 不夠而導(dǎo)致燒箱。另外，污物好會(huì)堵塞軸承座里的過(guò)濾網(wǎng)使進(jìn)入軸承處的油量不夠而導(dǎo)致燒箱。
（7）加強(qiáng)軸承座的裝配質(zhì)量，避免因軸承座裝配不良或有贓物進(jìn)入，造成油氣潤(rùn)滑不暢通或油量不夠而導(dǎo)致燒箱。
（8）加強(qiáng)日常點(diǎn)巡檢，每天檢查系統(tǒng)風(fēng)壓、油壓是否正常，分配器動(dòng)作是否靈活，每一路連接油氣混合塊的透明塑料管內(nèi)是否有油和氣，是否形成渦流、紊流狀態(tài)。如果油氣流動(dòng)太快，沒(méi)有形成渦旋狀的油氣流，則說(shuō)明管路太長(zhǎng)，壓力損失大，潤(rùn)滑效果不好。若油氣流速過(guò)慢，則表明系統(tǒng)可能有堵塞現(xiàn)象，造成油路不暢通，這時(shí)要注意檢查油氣分配器、快速接頭、軸承座里過(guò)濾網(wǎng)和空氣過(guò)濾器是否被污染堵塞，快速接頭是否插到位等。
（9）在定修時(shí)檢查系統(tǒng)管路是否有泄漏（軸承座處快速接頭斷開(kāi)后，若連接油氣混合塊的透明塑料管內(nèi)有油氣流動(dòng)，說(shuō)明管路有泄漏）、接頭是否變形、膠管是否磨損。被污染的快速接頭需要及時(shí)清洗，損壞的膠管、接頭和管路要及時(shí)更換。
（10）如果在長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)檢修時(shí)（年修、大修等 ），應(yīng)將壓縮空氣氣源關(guān)閉，使氣動(dòng)泵不能輸出潤(rùn)滑油（6MPa以上），防止因管道出口封閉（快速接 頭拔下）而造成潤(rùn)滑油倒灌到壓縮空氣管道內(nèi)的故障發(fā)生。
3 結(jié)束語(yǔ)
為保證油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行從設(shè)計(jì)、制造、安裝到保養(yǎng)維修等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)基本處于“零故障 ”運(yùn)行狀態(tài)。油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)投入使用后，改善了工作輥軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，改造后的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)耗油量是油脂潤(rùn)滑時(shí)耗油量的1/10，基本消除了因潤(rùn)滑不良而造成軸承燒損、箱體變形及軋輥輥頸黏連等故障的發(fā)生，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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【2】閏通海，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 : 哈爾濱大學(xué)出版社，1995．
來(lái)源：《潤(rùn)滑與密封》
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
