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作者：李俊杰¹，方麗娜² ，曹小海² ，張偉平³ 
（1.石家莊市誠(chéng)達(dá)機(jī)械廠；2.唐山不銹鋼有限責(zé)任公司設(shè)備部；3.鹿泉市水務(wù)局）

　　摘　要：介紹了唐山不銹鋼有限責(zé)任公司1580mm生產(chǎn)熱軋線層冷輥道軸承用油氣潤(rùn)滑取代干油潤(rùn)滑改造的原理、技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)，改造后取得了顯著效益。
　　關(guān)鍵詞：油氣潤(rùn)滑技術(shù)；熱軋機(jī)組；層冷；輥道；應(yīng)用
　　1　存在問(wèn)題
　　唐山不銹鋼有限責(zé)任公司1580mm熱軋車(chē)間層冷輥道位于精軋機(jī)組之后、帶鋼冷卻區(qū)，將軋制后的帶鋼輸送到地下卷取機(jī)，輥道總長(zhǎng)約105米。為了確保帶鋼獲得良好的組織性能和機(jī)械性能，對(duì)帶鋼在層冷輥道上進(jìn)行層流冷卻控制。它是根據(jù)帶鋼厚度、溫度、鋼種及軋制速度等工藝參數(shù)，控制開(kāi)啟冷卻單元的組數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)冷卻水量，將帶鋼由終軋溫度冷卻至所要求的卷取溫度。層流冷卻裝置的使用會(huì)造成冷卻水四處噴灑現(xiàn)象，帶鋼在被冷卻的同時(shí)，表面也會(huì)有氧化鐵皮產(chǎn)生，如果軸承座的密封條件不好，將會(huì)有冷卻水和氧化鐵皮等雜質(zhì)進(jìn)入軸承座內(nèi)部，冷卻水的進(jìn)入會(huì)使?jié)櫥瑒╇S水流失，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑效果明顯降低，軸承的使用壽命明顯下降，雜質(zhì)的進(jìn)入將導(dǎo)致軸承軸承的磨損。
　　1580mm熱軋層冷輥道采用油脂潤(rùn)滑，由于潤(rùn)滑脂停留在軸承座內(nèi)，導(dǎo)致帶鋼長(zhǎng)期熱輻射而引起軸承發(fā)熱的熱量不能被帶走，使得軸承座內(nèi)溫度升高，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)形成粘結(jié)，并可能形成顆粒塊，導(dǎo)致軸承座損壞和死輥[1]。隨著1580熱軋車(chē)間不銹鋼的批量生產(chǎn)，對(duì)軋鋼設(shè)備的要求也越來(lái)越高。由于軋制不銹鋼需要較快的穿帶速度，這就會(huì)使帶鋼進(jìn)入卷取機(jī)的卷曲阻力增大，可能會(huì)影響到不銹鋼板帶表面質(zhì)量。基于以上原因我們?cè)?008年11月對(duì)層冷輥道軸承進(jìn)行了油氣潤(rùn)滑改造（見(jiàn)圖1）。

　　2　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)
　　2.1 軸承潤(rùn)滑油消耗量計(jì)算
　　1580mm熱軋車(chē)間層冷輥道共419根，每個(gè)輥道由2個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，軸承為調(diào)心滾子軸承，型號(hào)為22318C/W33，根據(jù)SKF提供油氣潤(rùn)滑油量：
　　Q= C×D×B ×a×N　（1）
　　式中：Q— 潤(rùn)滑油消耗量(ml/h) ；
　　C— 潤(rùn)滑系數(shù)(0.00003~0.00005) ；D— 軸承外徑(mm)；D=190mm；B—軸承列寬（mm）；B=64mm ；a—安全系數(shù)（取a=2）；N—潤(rùn)滑點(diǎn)數(shù)：838個(gè)
　　將上述各值代入（1）式，可求得潤(rùn)滑油消耗量Q=1185ml/h
　　2.2 壓縮空氣消耗量計(jì)算
　　目前沒(méi)有一個(gè)用于計(jì)算壓縮空氣消耗量的公式或是理論推斷。根據(jù)多年的實(shí)踐，用于軸承或些滑動(dòng)面時(shí)，壓縮空氣是連續(xù)供給的，平均每個(gè)潤(rùn)滑的壓縮空氣消耗量為1.5m³/h，所以壓縮空氣耗量為1257m³/h[2]。
　　2.3 其它主要技術(shù)參數(shù)：
　　供油壓力：5 ～7MPa；供氣壓力：0.4 ～0.6MPa；泵的流量：1200mL/min
　　潤(rùn)滑油：N320#極壓工業(yè)齒輪油；油箱：不銹鋼質(zhì)油箱，容量500L
　　3　潤(rùn)滑系統(tǒng)原理
　　3.1 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖

　　主機(jī)啟動(dòng)后，潤(rùn)滑系統(tǒng)接通，適合頻繁起動(dòng)的齒輪泵組2和一個(gè)蓄能器11組成保壓供油回路，并保證系統(tǒng)的油壓在5～7MPa，電磁閥7開(kāi)始切換。當(dāng)減壓閥19壓力減至80bar時(shí)，齒輪泵2開(kāi)始向遞進(jìn)式分配器6供油，該分配器的內(nèi)部柱塞在油壓作用下依次順序動(dòng)作，不斷向混合塊5內(nèi)供油。同時(shí)，電磁閥16接通，壓縮空氣經(jīng)減壓閥17減壓至400-500kPa后，進(jìn)人油氣混合塊5形成氣液兩相流體。在壓縮空氣的連續(xù)作用下，潤(rùn)滑劑從油氣混合塊出來(lái)輸送到油氣分配器后在分配給各輥道軸承。
　　3.2 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成
　　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)大體上可劃分為五部分：
　　3.2.1 供油部分。有油箱、油泵、溢流閥、過(guò)濾器等主要元件組成，由于油氣潤(rùn)滑的耗油量比較小，所以泵的排量一般較小，為了能輸送高粘度的潤(rùn)滑油，油泵的工作壓力一般都較高。
　　3.2.2 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。在供氣管線上裝有壓力控制器，實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)的氣壓進(jìn)行監(jiān)控。
　　3.2.3 油氣混合部分。能使油能很好地分散成油滴，均勻地分散在管道內(nèi)表面，形成油氣兩相環(huán)狀流。
　　3.2.4 油氣分配部分。油氣混合體在進(jìn)入各摩擦副之前，應(yīng)按照各摩擦副的需要量均勻地分配供給。
　　3.2.5 電控部分。這套油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)，自身帶有一個(gè)小型PLC控制系統(tǒng)，對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的可靠工作實(shí)行監(jiān)控較方便。不僅監(jiān)控油箱液位、壓縮空氣壓力和遞進(jìn)式分配器，還能遠(yuǎn)程操作。
　　4　改造和維護(hù)過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)
　　4.1 將軸承座的密封改為耐高溫氟化橡膠密封并在安裝時(shí)讓密封反裝，唇口向外，這樣可保證軸承座里的壓縮空氣能順利頂開(kāi)密封外溢帶走大量的熱量，使得軸承擁有了一個(gè)相當(dāng)良好的運(yùn)行環(huán)境，又能夠使使軸承座內(nèi)部相對(duì)外界擁有一個(gè)約2bar的正壓：另一方面可以防止外界的冷卻水和氧化鐵皮等進(jìn)人軸承座內(nèi)部，避免了軸承的異常損壞。
　　4.2 改造時(shí)必須將原軸承座上用于干油回油的孔堵死，并且保證軸承座內(nèi)有足夠的潤(rùn)滑油液位[3]。
　　4.3 氣源應(yīng)充分潔凈與干燥。唐山不銹鋼層冷輥道油氣潤(rùn)滑所使用的氣源為經(jīng)過(guò)充分過(guò)濾和干燥處理過(guò)的壓縮空氣，自2008年11月改造以來(lái)還沒(méi)有發(fā)生過(guò)因氣源帶入雜質(zhì)和水分而導(dǎo)致的分配器堵塞故障。
　　4.4 熱輸出輥道如果因檢修長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)關(guān)閉油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)后，必須在輥道啟動(dòng)前半小時(shí)開(kāi)啟，以確保潤(rùn)滑油被輸送到輥道軸承，保證軸承能夠得到充分潤(rùn)滑[4]。
　　4.5 在清洗分配器時(shí)，清洗前應(yīng)先用壓縮空氣從入口向出口方向噴吹，隨后再反向噴吹，以保證分配器內(nèi)部暢通。
　　4.6 1個(gè)主站和5個(gè)衛(wèi)星站的系統(tǒng)配置形式可適應(yīng)對(duì)設(shè)備分批改造的要求。每個(gè)衛(wèi)星站對(duì)應(yīng)著不同的輥道，如1#衛(wèi)星站對(duì)應(yīng)1-88#輥道， 2#衛(wèi)星站對(duì)89-88#輥道，可逐段選擇性改造，即一次安裝一個(gè)主站加1一5個(gè)衛(wèi)星站和所需的TURBOLUB油氣分配器。電控系統(tǒng)及程序按照1個(gè)主站加5個(gè)衛(wèi)星站進(jìn)行設(shè)計(jì)，增上衛(wèi)星站時(shí)只需將新投人衛(wèi)星站電信號(hào)接人主控箱即可投人使用。
　　4.7 安裝油氣潤(rùn)滑電氣裝置時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，避免元器件受到熱輻射；將報(bào)警指示引入生產(chǎn)線的主操作室，以便及時(shí)掌握油氣潤(rùn)滑裝置的運(yùn)行。
　　5　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)在層冷輥道上的優(yōu)勢(shì)
　　5.1 油氣潤(rùn)滑在輸送過(guò)程中溫度較低，而且管路中間為壓縮空氣，沿管壁有很薄的一層潤(rùn)滑油，所以不會(huì)象干油那樣受高溫影響結(jié)塊并堵塞管道進(jìn)而導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。
　　5.2 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，軸承能維持在相對(duì)較低的溫度下運(yùn)行，因而軸承壽命有了明顯提高。
　　5.3 油氣潤(rùn)滑適用于高速和低速情況。油氣潤(rùn)滑連續(xù)均勻地提供給軸承座新鮮、承載能力強(qiáng)、高粘度潤(rùn)滑油，能夠建立起穩(wěn)定的承載油膜，有很好的潤(rùn)滑效果。
　　5.4 油氣潤(rùn)滑作為一種微量潤(rùn)滑方式，其對(duì)潤(rùn)滑油的利用率高，每個(gè)軸承每小時(shí)只需要1一2ml的潤(rùn)滑油即可滿足潤(rùn)滑要求，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
　　5.5 采用油氣潤(rùn)滑后對(duì)外界排放的油非常少，油不被霧化，也不和空氣真正融合，不污染生產(chǎn)環(huán)境及冷卻水。冷卻水變得更干凈了，水處理費(fèi)用因此下降。
　　6　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)在層冷輥道的使用效果
　　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)自2008年11月改造完成后，工作可靠。能實(shí)現(xiàn)在線、連續(xù)地對(duì)層冷輥道進(jìn)行潤(rùn)滑。
　　6.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用情況表明，使用油脂潤(rùn)滑時(shí)，軸承的平均使用壽命基本上只有3個(gè)月，改造后使用油氣潤(rùn)滑時(shí)，軸承的平均使用壽命為12個(gè)月，有的甚至達(dá)到18個(gè)月，軸承壽命的延長(zhǎng)，節(jié)省了大量的檢修時(shí)間。
　　6.2 改造前，419根層冷輥道，每月的耗油量為15桶，5000元/桶；改造后419根熱輸出輥道，每月的耗油量?jī)H為3.5桶，1750元/桶。每個(gè)月的油耗量為6000元，可見(jiàn)用普通稀油代替了昂貴的高溫潤(rùn)滑脂，每月可節(jié)省油脂消耗費(fèi)用為6.9萬(wàn)元。
　　6.3 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中除了油泵、換向閥和分配器外，無(wú)其他運(yùn)動(dòng)部件，也無(wú)發(fā)熱量大的元件，因此系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性好，維護(hù)成本極低，在運(yùn)行時(shí)保持壓縮空氣的質(zhì)量，則基本上免維護(hù)，從而節(jié)約了大量的人工費(fèi)用和檢修維護(hù)費(fèi)用。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[3] 楊莉華.軋機(jī)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)用問(wèn)題與處理[J]. 設(shè)備管理與維修, 2006,(09) .  
　　[4] 從恒斌,吳建榮.油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)在熱軋平整機(jī)中的應(yīng)用[J]. 北京， 液壓與氣動(dòng), 2005,(12) .

來(lái)源：《河北冶金》