作者(zhě)：趙志(zhì)新，楊鶴

摘(zhāi) 要：介紹了鋼廠中熱軋窄(zhǎi)帶鋼(gāng)的生産情況，目(mù)前國(guó)内(nèi)的(de)窄帶(dài)軋機絕大(dà)多數(shù)采用的是(shì)幹油(yóu)潤滑(huá)方式，我廠通過(guò)技術改造(zào)升級為油氣潤(rùn)滑方(fāng)式，這種氣液兩相流(liú)體冷(lěng)卻潤滑技術，與(yǔ)其它潤滑技術(shù)相比(bǐ)有着(zhe)無可(kě)比拟的優(yōu)越性，并對(duì)油氣(qì)潤滑系統(tǒng)的技術特(tè)性和(hé)設備特點(diǎn)進行(háng)了分(fèn)析。以(yǐ)唐銀鋼(gāng)鐵(tiě)熱軋(zhá)窄帶軋(zhá)機(jī)參數(shù)為基(jī)礎，對油氣(qì)潤滑和幹(gàn)油潤(rùn)滑方(fāng)案進行了(le)技術經(jīng)濟對比(bǐ)，研究表明采用(yòng)油氣潤(rùn)滑(huá)方式，軸承(chéng)消耗和油(yóu)品采(cǎi)購費(fèi)用等綜合軋制成本大幅降低，産品質量更加穩定(dìng)。其結果可(kě)為熱(rè)軋生(shēng)産線油氣潤滑改造(zào)提供(gòng)參考(kǎo)。

關鍵詞：熱(rè)軋窄帶；油氣潤(rùn)滑(huá)：氣液兩(liǎng)相；軋(zhá)制成本

1 引(yǐn)言

軋(zhá)鋼機是帶(dài)鋼生(shēng)産中的主(zhǔ)要設備，整(zhěng)套軋制機(jī)列采用軋(zhá)輥對(duì)鋼坯進行壓下軋制和寬展成(chéng)形完成整個軋(zhá)制過(guò)程。目(mù)前，幹(gàn)油潤滑依然是(shì)舊的熱軋(zhá)窄帶設備采用的最(zuì)普遍的(de)潤滑方(fāng)式，但(dàn)随着(zhe)油氣(qì)潤滑技(jì)術(shù)的的(de)出現(xiàn)，正有越來(lái)越多的新(xīn)的熱(rè)軋窄帶設備采用先進(jìn)的油氣(qì)潤滑(huá)技術，同時(shí)也逐(zhú)漸把(bǎ)舊的(de)軋制設備的幹油潤滑改成油(yóu)氣潤滑形式。

目(mù)前(qián)國内的(de)熱軋(zhá)窄帶生産線約(yuē)有兩百多條，鋼鐵企(qǐ)業(yè)之間競(jìng)争激烈(liè)，鋼(gāng)鐵行(háng)業(yè)利(lì)潤微薄，企(qǐ)業的各(gè)項工作(zuò)，都以(yǐ)效益(yì)為中(zhōng)心，以(yǐ)盈(yíng)利為目标進(jìn)行。為在衆(zhōng)多生産廠家中占領(lǐng)更多市場(chǎng)提高産品盈利能力(lì)，在努(nǔ)力提(tí)高産品質(zhì)量的(de)同時(shí)，還要(yào)通過(guò)内部挖潛降(jiàng)低(dī)軋制(zhì)成本，實現(xiàn)盈利目(mù)标(biāo)。

唐銀(yín)公司主要産品(pǐn)是寬(kuān)度355mm以下的(de)熱軋窄(zhǎi)帶鋼(gāng)，超(chāo)薄窄(zhǎi)帶(dài)和(hé)低合(hé)金帶(dài)鋼等品種。軋機軸承(chéng)消耗和潤(rùn)滑油消耗(hào)占據(jù)了很(hěn)大一部分(fèn)軋制成本(běn)，在詳(xiáng)細了(le)解實(shí)際生(shēng)産條件和(hé)設備(bèi)結構的基礎上，我們對(duì)軋機軸承座進行(háng)了改造，并将軋機軸(zhóu)承(chéng)由幹油(yóu)潤滑方式改造(zào)為油(yóu)氣潤滑(huá)方(fāng)式。

2 軋(zhá)機工作環(huán)境分析

受熱鋼坯輻射的影響(xiǎng)，軋輥軸承(chéng)的工(gōng)作環(huán)境溫度高(gāo)，并且初軋(zhá)機列(liè)要在重載狀況下保(bǎo)持較(jiào)低的(de)轉(zhuǎn)速(sù)，同(tóng)時還會(huì)受到冷(lěng)卻(què)水和(hé)氧化(huà)鐵皮等雜(zá)物的侵入。因此(cǐ)，軋機(jī)設(shè)備的工(gōng)況條件非常惡(è)劣，即(jí)：高(gāo)溫、重(zhòng)載、低速、水和氧化(huà)鐵皮(pí)。

軋鋼(gāng)設備的環(huán)境溫(wēn)度很高，因(yīn)此必(bì)須考(kǎo)慮潤滑劑(jì)能夠(gòu)順利輸送(sòng)到潤(rùn)滑點，而(ér)且應具(jù)有較高的(de)粘度。幹(gàn)油由(yóu)于(yú)在高(gāo)溫下極易(yì)碳(tàn)化(huà)，會造成供油管道和分(fèn)配器的堵塞(sāi)，失去了對(duì)軸(zhóu)承的潤滑和(hé)密封作(zuò)用，造成(chéng)軸承損壞(huài)，軸承(chéng)内圈粘輥(gǔn)嚴重(zhòng)無法(fǎ)剝離。

由于(yú)初軋設備具有重載和低速的(de)特點，因此，要求(qiú)在摩擦表面必(bì)須形(xíng)成有一定(dìng)厚度(dù)的油膜，并(bìng)具有(yǒu)很(hěn)強的承載能力。軸承處(chù)于極低(dī)的(de)轉速(sù)時是(shì)很難(nán)形成(chéng)油膜的，所(suǒ)以軸承在啟動和即(jí)将停止時磨損會很(hěn)大。軸承運(yùn)轉不良或損壞，會影響(xiǎng)鋼材軋(zhá)制質量。

軋機周(zhōu)圍有(yǒu)大量(liàng)冷卻(què)水和(hé)氧化(huà)皮等雜物，冷卻水和(hé)氧化鐵皮(pí)等雜物侵入(rù)軸承，造(zào)成幹油通道和分配(pèi)器(qì)堵(dǔ)塞，整(zhěng)個幹(gàn)油潤滑系(xì)統處(chù)于癱瘓狀(zhuàng)态。因此，必須要在軸(zhóu)承(chéng)内(nèi)部保(bǎo)持連續的正壓，使軸(zhóu)承具(jù)有良(liáng)好的(de)密封性能(néng)。對于(yú)幹(gàn)油潤滑來講，幹油(yóu)真正(zhèng)起潤(rùn)滑作用的(de)隻是極少的量，大部(bù)分量的幹(gàn)油是對軸承起(qǐ)密封(fēng)作用的。從(cóng)實際使用的情(qíng)況來看，即使加(jiā)大軸承的(de)幹油(yóu)使用量，潤滑(huá)效果并沒(méi)有(yǒu)得到(dào)改善(shàn)。冷(lěng)卻水系統會被從軸承(chéng)座溢(yì)出(chū)的(de)幹油(yóu)污染，大大增加水處理費(fèi)用；使用過的幹油難(nán)以處(chù)理(lǐ)，會對環(huán)境造成污染。

另外，軋制過程中(zhōng)軋輥(gǔn)高速(sù)旋轉，操作人員是無(wú)法靠(kào)近(jìn)的，在惡劣的工況(kuàng)條件(jiàn)下長時間(jiān)不間(jiān)斷運(yùn)行，必須借助先進的監控(kòng)手段(duàn)來對整個(gè)潤滑(huá)系(xì)統的工(gōng)作狀況進(jìn)行監(jiān)控，幹(gàn)油量不易(yì)控制(zhì)。

軋制(zhì)設備(bèi)的這(zhè)些與(yǔ)潤滑有關(guān)的問題，如(rú)果不(bú)改變幹油(yóu)潤滑方式(shì)，是無(wú)法解決的。而油氣潤(rùn)滑最适合(hé)于(yú)惡劣(liè)的工況(kuàng)條件，它對解決(jué)上述問題(tí)遊刃有餘。

3 油(yóu)氣(qì)潤滑(huá)原理

油氣潤滑(huá)是一(yī)種“氣(qì)液兩(liǎng)相流體冷卻潤(rùn)滑技術”， 它兼有流體動(dòng)壓和流(liú)體靜(jìng)壓的雙重(zhòng)作用，承(chéng)載能力(lì)大大(dà)提高，它使(shǐ)作相(xiàng)對運(yùn)動的摩擦表(biǎo)面始終(zhōng)處于良好的工(gōng)作狀(zhuàng)态下。

在油(yóu)氣潤滑系統(tǒng)中(zhōng)，壓縮空氣是潤(rùn)滑劑的(de)輸送載(zǎi)體。如(rú)圖1所示，連續流動的(de)壓縮(suō)空氣在管道中間以每秒50-80米的(de)速度(dù)向(xiàng)前(qián)高速(sù)運動(dòng)；在(zài)壓縮空(kōng)氣的作用下，潤(rùn)滑油以油(yóu)膜形式粘附在管壁(bì)四周，并以每秒2-5厘米的速度緩(huǎn)慢向(xiàng)前移動。在(zài)到達油氣流出(chū)口時， 油膜變得(dé)越來越薄(báo)，且連(lián)成一(yī)片，最後以(yǐ)極其精(jīng)細的連(lián)續油滴流(liú)噴射(shè)到潤滑點。由于油和氣的速度(dù)差别(bié)很大，所以(yǐ)，油(yóu)和氣不是融(róng)合在一起的，從(cóng)油氣管道(dào)出來的油氣是分離(lí)的。

4 油氣(qì)潤滑系(xì)統的(de)組成

油氣(qì)潤滑(huá)系統(tǒng)主要(yào)由主站、油氣分配器(qì)、plc控(kòng)制裝置(zhì)和管道附件組(zǔ)成，為了滿足衆(zhōng)多潤滑點的需(xū)要設置(zhì)了(le)衛星(xīng)站油(yóu)氣潤(rùn)滑系(xì)統，油(yóu)氣混(hùn)合是(shì)在(zài)衛星站上進(jìn)行的，同時在衛(wèi)星站上還單獨配置了壓(yā)縮空(kōng)氣處理裝置。

油(yóu)氣(qì)可實現(xiàn)多級(jí)分配，管(guǎn)路系統(tǒng)非常簡單。如每(měi)架軋輥分為操(cāo)作側和傳動側(cè)，有(yǒu)十幾個軸承(chéng)，隻要在(zài)該(gāi)輥組的機架上接一(yī)根油(yóu)氣管道來(lái)為整(zhěng)個輥組的軸承(chéng)供送油氣(qì)流。而(ér)如果要更(gèng)換輥(gǔn)組的(de)話，隻要拆(chāi)卸一(yī)根管(guǎn)子即可(kě)。

油氣?滑系統的監(jiān)控手(shǒu)段非(fēi)常完善(shàn)，可對供油壓(yā)力、空(kōng)氣壓力、供油狀況和(hé)油箱液位(wèi)等進行監控，一(yī)旦出現異(yì)常，plc控(kòng)制裝置立(lì)即會(huì)發出報警信号(hào)提示(shì)工作(zuò)人員(yuán)處理(lǐ)。

4.1 主站

4.1.1主站(zhàn)是潤滑油供給、控制和輸出以(yǐ)及plc電氣(qì)控制的(de)總成。

主站主要(yào)由(yóu)油箱、潤滑油的供(gòng)給(gěi)、控制和(hé)輸出部分以及(jí)plc電氣(qì)控制(zhì)部分(fèn)等組(zǔ)成，用于向(xiàng)各(gè)衛(wèi)星(xīng)站供送(sòng)潤滑油。

4.1.2 潤滑油的供給、控制和輸出部(bù)分(fèn)

在油箱頂闆上配置(zhì)了(le)兩台小(xiǎo)流量(liàng)齒輪泵，一(yī)台工(gōng)作，一台備(bèi)用，能(néng)把具(jù)有(yǒu)一定壓(yā)力的潤(rùn)滑油輸送到各(gè)衛星站(zhàn)，它是油氣潤滑系統潤滑油的(de)供應源(yuán)。齒輪泵(bèng)上裝有一個溢(yì)流閥，其調定壓(yā)力為80bar。齒輪泵的吸油口(kǒu)上裝配有吸油(yóu)過濾器(qì)，齒輪泵的(de)工作壓力由壓力表(biǎo)來顯示。在油箱(xiāng)上的櫃中配置(zhì)了蓄能器、數顯(xiǎn)壓力(lì)繼電器和(hé)高壓過濾(lǜ)器，這(zhè)是潤滑油的控(kòng)制部分。蓄能器(qì)能使(shǐ)系(xì)統(tǒng)保持(chí)穩定的供(gòng)油壓(yā)力。

4.1.3 plc電氣控制部(bù)分

plc電氣控(kòng)制裝置帶有液(yè)晶顯(xiǎn)示的(de)操(cāo)作面闆，安裝在主站上(shàng)，具有測(cè)試(shì)模式(shì)、就地模式和遠(yuǎn)程模式(shì)，有完善(shàn)的監(jiān)控功能，能(néng)對油(yóu)箱液位、供(gòng)油(yóu)壓力、濾(lǜ)油壓(yā)差、壓縮(suō)空(kōng)氣壓(yā)力、潤(rùn)滑油的供應狀态(tài)以及油氣流(liú)進行監視(shì)。

4.2 衛(wèi)星站(zhàn)

衛星站(zhàn)是壓(yā)縮(suō)空氣處(chù)理及潤(rùn)滑(huá)油的(de)分配以(yǐ)及油氣混合和輸出的總(zǒng)成(chéng)，每個衛星(xīng)站都能(néng)獨(dú)立工(gōng)作。衛(wèi)星站(zhàn)主要由空氣過濾裝(zhuāng)置、調壓閥，電磁(cí)閥、壓力開關；潤滑油(yóu)的分配、油(yóu)氣混合和輸出部分等組成，用(yòng)于向(xiàng)其管(guǎn)轄的區(qū)域供送油氣(qì)流。

4.2.1 潤滑(huá)油的分(fèn)配部分

由主站(zhàn)供送(sòng)的潤滑油由衛(wèi)星(xīng)站中配(pèi)置的遞進式分(fèn)配器進行分配後進(jìn)入油(yóu)氣混合塊。在遞進式分配(pèi)器的(de)進口(kǒu)處裝有1個二位(wèi)二通電磁(cí)閥(fá)（油閥），當(dāng)遞進式分(fèn)配器在(zài)一(yī)個潤滑周期内完成(chéng)了規(guī)定的(de)工作(zuò)次數後，該油閥(fá)會自動(dòng)關(guān)閉，直(zhí)至下一個潤滑(huá)周期(qī)開始時再(zài)次打開。每一個(gè)遞進式分配器(qì)上均裝有接近式開關對其工(gōng)作狀況進行監(jiān)視。

4.2.2 壓縮(suō)空(kōng)氣處(chù)理和(hé)供給(gěi)部分(fèn)

壓縮空氣由現(xiàn)場提供。如(rú)果壓(yā)縮空氣(qì)含水量(liàng)多(duō)且比較(jiào)髒，用(yòng)戶可以在空(kōng)氣(qì)進口(kǒu)處(chù)再(zài)配置一個氣(qì)水分離(lí)器和空氣過濾器(qì)。

壓縮(suō)空(kōng)氣處理裝置，包括空氣過濾器(qì)（具有(yǒu)自動排(pái)水功能(néng)）、二位二通電磁閥（氣(qì)閥）、減壓閥(fá)和壓力開(kāi)關。壓(yā)縮空(kōng)氣的開閉(bì)由氣閥(fá)來控制(zhì)，并供(gòng)送給油氣(qì)潤滑系統，壓縮(suō)空氣(qì)壓力由(yóu)減(jiǎn)壓閥進行設定并由壓力(lì)開關(guān)監視，當氣(qì)壓低(dī)于(yú)設定值（2bar），就會(huì)發出(chū)故障報警信号。

4.2.3 油(yóu)氣混合(hé)和輸出部(bù)分

油(yóu)氣混(hùn)合塊(kuài)安裝(zhuāng)在遞進式(shì)分配(pèi)器的下遊。壓(yā)縮空氣(qì)在油(yóu)氣混合塊(kuài)中(zhōng)與從遞(dì)進式分配器分配來的潤滑油(yóu)混合形成油氣(qì)流并将其輸送(sòng)到油(yóu)氣分配器(qì)。

衛星(xīng)站(zhàn)的(de)每一(yī)個油氣出(chū)口都(dōu)裝有一段可目(mù)視油氣流(liú)動情況的透(tòu)明軟管(guǎn)。

每個(gè)衛星站上(shàng)裝(zhuāng)有(yǒu)1個10回路接(jiē)插件，負責連接(jiē)主站(zhàn)和衛(wèi)星站(zhàn)之間(jiān)的信(xìn)号線，将各(gè)個電(diàn)氣元(yuán)件的執(zhí)行信号(hào)輸送給主(zhǔ)控制(zhì)箱并接(jiē)受(shòu)主控(kòng)制箱(xiāng)發出的控(kòng)制指(zhǐ)令。

4.2.4 插(chā)入式油(yóu)氣(qì)分配裝置(zhì)

插入式油(yóu)氣(qì)分配裝置安(ān)裝在軸承座(zuò)内，把油(yóu)氣流(liú)分配到四(sì)列圓(yuán)柱滾(gǔn)子軸(zhóu)承和止推軸承(chéng)。

5 結論

現場使用證明(míng)，窄帶軋機(jī)采用(yòng)油(yóu)氣潤滑(huá)後，軸承運轉靈(líng)活，使(shǐ)用壽命(mìng)大(dà)大延長，與傳統(tǒng)幹油相(xiàng)比(bǐ)至少可以(yǐ)提高3倍以上(shàng)，在線燒軸承(chéng)的現象得以(yǐ)杜(dù)絕，軸(zhóu)承(chéng)采購費(fèi)用大幅(fú)降低；潤(rùn)滑油基本實現(xiàn)零(líng)排(pái)放(fàng)，利用率(lǜ)99%以上(shàng)。所有(yǒu)軸承(chéng)每小時耗油量僅為646ml，全(quán)年按7000小時計(jì)算(suàn)為4522升，即約(yuē)23桶(tǒng)油（200l/桶(tǒng)）；潤滑(huá)油的耗量(liàng)以及(jí)水處理費用大(dà)幅下降，設備運行和維(wéi)修(xiū)費用降低，降低了噸(dūn)鋼軋制成(chéng)本，提高了産品質量(liàng)，工廠環境更為潔淨。

參(cān)考文獻(xiàn)：

[1]汪德濤，林(lín)享耀(yào).設備(bèi)潤滑手冊

[2] ort.油氣潤滑系統.上海奧瑞特潤(rùn)滑有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司

[3]連(lián)家創(chuàng).李滿春.軋(zhá)鋼設(shè)備及工藝(yì).原東北重型機(jī)械研(yán)究(jiū)院.1985

來源：中國(guó)機械

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