冷轧机轧辊油气润滑技术及应用.pdf

2 0 1 3年 1 2月 第 3 8卷 第 1 2期 润滑与密封 LUBRI CATI ON ENGI NEERI NG De c ． 2 0l 3 Vo 1 ． 3 8 No ． 1 2 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 0 2 5 4 0 1 5 0 ． 2 0 1 3 ． 1 2 ． 0 2 6 冷 轧机轧辊油气润滑技术及应用 苏万成 莱芜钢铁集团板带厂山东莱芜 2 7 1 1 0 4 摘要 介绍莱钢冷轧生产线单机架六辊轧机油气润滑系统的工作原理及结构特点，油气润滑常见故障的分析方法。 油气润滑有效保证了设备的正常运行 ，节省可观成本。 关键词 单机架轧机 ；油气润滑 ；油气分配器 ；油气} 昆 合块 中图分类号T H1 1 7 ． 2 文献标识码 B文章编号0 2 5 4 0 1 5 0 2 0 1 3 1 21 1 4 3 Oi l a i r Lu br i c a t i o n Te c hn o l o g y a n d Ap p l i c a t i o n i n Co l d Ro l l i ng M i l l Su W a n c h e n g P l a t e a n d S t r i p e P l a n t ， L a i w u S t e e l G r o u p C o ． ， L t d ， L a i w u S h a n d o n g 2 7 1 1 0 4， C h i n a Ab s t r a c t T h e p r i n c i p l e， d e s i g n f e a t u r e a n d f a i l u r e d i a g n o s i s o f t h e o i l a i r l u b r i c a t i o n s y s t e m i n c o l d r o l l i n g mi l l ， L a i wu S t e e l Gr o u p Co ．； L t d we r e d i s c u s s e d ． Oi l a i r l u b r i c a t i o n k e e ps o p e r a t i o n s mo o t h l y wh i c h s a v e s s i g n i f i c a n t c o s t ． Ke y wo r d s s i n g l e s t a n d mi l l ； o i l a i r l u b r i c a t i o n； o i l a i r d i s t r i b u t o r ； o i l a i r mi x i n g b l o c k 油气润滑技术是利用油气混合装置将单相流体润 滑油和单相流体压缩空气混合后形成两相紊流状的油 气混合流 。在此状态 下油不被雾化 ，只形成油滴 。两 相油气混合流在压缩空气 的推动下注入到润滑点 ，并 在运动副 之 间形 成气 液膜 ，隔开 相对 运动 的两摩 擦 面 ，同时流动 的油气还能够 带走大量 的摩擦热 ，对摩 擦副起到降温冷却的作用 。 油气润滑技术作为一种新型 的润滑技术 ，克服了 传统 润滑方式诸多缺点 ，具有极低 的耗油量和零排放 的突出优点 。油气润滑促进 了冷轧机 的发展 ，保证冷 轧机更快 、更好地生产产品。 1 油气润滑系统工作原理及结构组成 1 ． 1 工作原理 单机架六辊轧机油气润滑原 理图如 图 1 所示。 ●●I● ‘ l J l X l h 口 且 ． 1 l i L _ 斡 ．0 ．2 M P a _ ． 莲 o 缩 空 气 入 口 o a 。 o l MP a } 8 X1， 令 角 排 污管 T T T ‘ v 1 { 1 、 姆 I I 2 上 礁 2 上 2 l 上 8 I驯卅 2 T 2 T 2 T ，I 8 1 ， 一 1 、 ／ 量 ， o 1 强 警 l l [ j 零 幽 s 。 ． ． ． ． 辈 一 i i 兰 II ‘ ⋯．．． ， 图 1 单机架六辊轧机油气润滑原理图 F i g 1 Oi l - a i r l u b r i c a t i o n p r i n c i p l e o f s i n g l e s t a n d s i x - r o l l e r mi l l 2 ⋯ 01 3-0 4 -1 7 1、羁 ⋯⋯钢 诗 馨9 82 作 者 简 介 苏万成 -- ，男，学士 ，工程师，从事轧钢设 尬 u 1 田 口 ’ l H J 且 地 口 备管理维护工作．E - m a i 1 2 4 3 3 8 6 0 2 0 q q ． 。 。 ． 块 ，在油气混合块 中润滑油与压缩空气混合 ，形成油 2 0 1 3年第 l 2期 苏万成冷轧机轧辊油气润滑技术及应用 l 1 5 气流，油气流从油气出口进入油气管道。在油气管 道中，由于压缩空气的作用 ，使润滑油沿着管道内壁 波浪形地 向前 移 动 ，并 逐渐 形成 一层 薄 薄 的连续 油 膜。经油气混合块混合而形成的油气流通过油气分配 器的分配 ，最后以一股极其精细的连续油滴流喷射到 润滑点 ，同一部位多个润滑点可通过油气分配器可实 现油气流 的多级分配 。进入轴承 内部 的压缩空气 ，既 使润滑部位得到了冷却，又可保证润滑部位保持着一 定的正压力 ，使外界的脏物和水不能侵入 ，能够起到 良好 的密封作用 。 1 ． 2 结构组成 油气润滑系统 由供油 部分 、压缩 空气 处理装 置 、 油气混合分配 递进式分配器 、油气混合块、T U R ． B O L U B油气分配器以及一套或几套显示和监视装 置构成的电控系统组成。另外，所有系统其主站及所 有元件都装配在一块安装板上 ，并放置于油箱上 ，而 外置油气配送元件则安装在受润滑设备上或是在靠近 受润滑设备 的地方安装 。 1 ． 2 ． 1 供 油部 分 润滑剂选定为壳牌可耐压 S 2 G 3 2 0极压 齿轮油 ， 润滑剂由两台小流量气动泵供送 一用一备 ，气动 泵 由压缩 空 气 驱 动 ，是定 量 的 。气 动泵 是 按 照 P L C 控制程序进行工作的，更确切地讲是间歇工作的，即 每隔一段时间启动 ，工作一个行程后进人暂停期 ，如 此循环往复，即气动泵是按照设定的工作周期进行工 作的。 1 ． 2 ． 2 压 缩空气部分 压缩空气接由工厂的气源并供送，为保证系统正 常工作 ，压缩空气的压力不得低于 0 ． 3 M P a 一般 设 定为 0 ． 4 MP a ，同 时含水量 不 得过 大 ，露点 应保 持 或高于 2 5 2 ℃。主站中设置有完整的压缩空气 处理装置对压缩空气进行处理 ，包括截止 阀、空气滤 清器、电磁换向阀、减压阀、压力开关和压力表等对 压缩空气进行压力调整 、通断切换 、压力监视 、污染 度和含水量控制并显示压力值。 压缩空气对油气润滑 系统发挥正常功能至关重要 ，如果不定期对压缩空气 处 理装 置进行适 当维护 ，就可能会导致受润滑设备严 重损毁。 1 ． 2 ． 3油气混合分配部分 莱钢可逆冷轧机组油气润滑系统 中，递进式分配 器是间歇式工作的。在油气润滑系统 中，二级递进式 分 配器每一个 出 口供送 的润滑剂是和一个轴承座对应 的，由于轴承座内存在多个摩擦副，为保证油膜成形 率及轴承的使用寿命 ，还须将送入轴承座的油气混合 物进行二次分 配。油气混 和分 配情况 如图 2所示 。 l ●●一 Ⅱ 蝤 荜 2． 卜_ 露 ． 一 2．_ Z Xl 一一地L ． _ 】 r1 ’ 目目 j 王 H _ 啊 ． 『_ ． ．j 贝 【 E l - - 【 - 1 E ■ m ] [ _ | I P ]l 【 】 『 _ r ＼ aL 油气流油气观 递进式 递进式 油气 量开关 察管 分配器 分配器混合块 图2 油气混合分配部分 Fi g 2 T h e mi x t u r e a n d di s t r i b u t i o n pa r t o f o i l a i r 1 ． 2 ． 4 电控 系统 莱钢可逆冷轧机 组 A 0 8型 T U R B O L U B油气润 滑 系统采用 了 S I E M E N S的 S 7系列 P L C构建 电控 系统 ， 并 配置 了带有液 晶显示器 的操 作面板 T P 2 0 0 。该 电控 系统是一个可任意编程 的 S P S系统 ，整个系统 的监控 功能非常完善 ，可监控油箱液位、供油及润滑剂分配 部分 、压缩空气压力和油气流量等。 2 油气润滑系统 运行情 况及 常见故 障解决方 法 2 ． 1 运行情况 由于莱钢可逆冷轧机组油气润滑系统采用软管及 快速插头连接 ，节约了换辊时间，提高了生产效率； 由于润滑剂没有被雾化，不会造成环境污染 ，保证了 人身健康 。 2 ． 2常见故障及解决方法 油气润滑系统最常见的故障就是油气流量开关高 低 流量报警 问题 ，首先通过观察油气观察管确认 报警 是否正常，进一步按照报警错误、高流量报警正确和 低 流量报警正确分析 。 1 如果报警错误 ，首先复位，如果复位后仍 报警 ，重新 设定 流量 开关 ，这种 情 况不 影 响润 滑效 果，可以维持生产。 2 如果 高流量 报警 正确 ，大多 数情 况下 是 管 路有泄漏点 ，根据报警管路检查紧固 。 3 如果低流量报警正确 ，大多数情况下是润 滑通道不通 ，首先打开流量开关后的接头 ，如果流量 不变检查分配器，如果流量变大，检查该润滑点相连 接的快插接头，如还不能解决 ，需重新更换该润滑点 的轧辊 。 4 另外如果报警频繁出现且复位后恢复正常， 需检查气源情况，气源压力波动大将导致油气流量波 动 ，从而造成流量监控 报警 。 3结束语 冷轧机应用油气润滑这一新技术后，延长了轧辊 Ⅱ鲻晕 鞲 _ l 一 卜 ∞ f f f f f f 1 1 6 润滑与密封 第 3 8 卷 轴承寿命 ，提高了设备可靠性 ；管道布置简单，大大 减少了管道系统的安装和维护费用 ；受润滑设备的运 行成本大幅降低，降低了设备维护及运行成本；同时 不产生油雾 ，有利于环境保 护 ，避免 了对循环使用的 冷却水的污染 ，创造了更为干净的工厂环境；轴承的 润滑状况大为改善，使用寿命大大延长。莱钢冷轧机 油气润滑系统运行后 ，在 高速重 载工况下 运行平 稳 ， 对冷轧机组起 到了良好 的润滑作用 ，保证 了设备 的正 常运行 ，满足了冷带轧制工艺的要求 ，使轴承寿命显 著提高，支承辊轴承从未损坏过，中间辊和工作辊轴 承各更换过 l 套 ，每年节约成本 1 2 0多万元 。正常生 产时 ，每月平 均 消耗壳 牌 可耐压 s 2 G 3 2 0润滑 剂 1 桶 2 0 9 L ／ 桶 ，只有传统润滑剂 消耗量 的 1 ／ 1 0左 右 ，每年节约成本大约 3 0万元 。 参考文献 【 1 】 杨和中， 刘厚飞． 气液两相流体冷却润滑技术油气润滑[ J ] ． 液压与气动， 2 0 0 4 1 7 7 7 8 ． Ya n g He z h o n g， L i u Ho u f e i ． T wo p h a s e flu i d l u b r i c a t i o n t e c h n o l o g y o i l a i r l u b r i c a t i o n [ J ] ． C h i n e s e H y d r a u l i c s＆P n e u m a t i c s ， 2 0 0 4 1 7 7 7 8 ． 【 2 】汪德涛． 润滑技术手册 [ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 7 ． 【 3 】孔祥东， 姚静， 俞滨， 等． 油气润滑系统发展综述[ J ] ． 润滑与 密封， 2 0 1 2 ， 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b r i c a n t v i s c o s i t y g r a d e o n m e c h a n i c a l v i b r a t i o n o f r o l l e r b e a r i n g s [ J ] ． T r i b o l o gy I n t e r n a t i o n a l ， 2 0 0 7， 4 0 8 1 2 7 01 2 7 5 ． 【 3 】D u b e y S P ， S h a r m a G K ， S h i s h o d i a K S ， e t a 1 ． A s t u d y o f l u b r i ． c a t i o n me c h a n i s m o f o i l i n wa t e r e mu l s i o ns i n s t e e l c o l d r o l l i n g [ J ] ． I n d u s t r i a l L u b r i c a t i o n T r i b o l o gy， 2 0 0 5 ， 5 7 5 2 0 8 2 1 2 ． 【 4 1孙建林． 轧制工艺润滑原理技术与应用[ M] ． 2版． 北京 冶 金工业出版社， 2 0 1 0 ． 【 5 1张文豪， 王冬， 赵月峰． 板带轧制油的组成及性能要求[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 0 5 ， 3 0 3 1 8 5 1 8 6 ． 【 6 1孙建林， 张军， 蔡文通， 等． 钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润 滑的影响[ J ] ． 北京科技大学学报 ， 2 0 0 7 ， 2 9 S 2 9 9 1 0 4 ． S u n J i a n l i n， Zh a n g J u n， Ca i We n t o n g ．S t a bi l i t y o f e mu l s i o n s f o r s t r i p c o l d r o l l i ng a n d t h e e f f e c t s o n l u b r i c a t i n g p e r f o r ma n c e s i n c o l d r o l l i n g p r o c e s s [ J ] ． J o u r n a l o f U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o gy B e i j i n g ， 2 0 0 7， 2 9 S 2 9 91 0 4 ． 【 7 】苗瑞林． 冷轧钢带表面清洁度的研究 [ J ] ． 包钢科技， 2 0 1 2 ， 3 8 1 2 02 5 ． Mi a o Ru i l i n．Re s e a r c h o n c l e a n n e s s o f s u r f a c e f o r c o l d． r o l l e d s t ri p s [ J ] ． S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f B a o t o u S t e e l ， 2 0 1 2 ， 3 8 1 2 02 5 ． 【 8 】孙蓟泉， 董常福 ， 崔二宝． 工艺润滑对带钢表面清洁度的影 响[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 0 9 ， 3 4 1 1 9 9 1 0 3 ． S u n J i q u a n， Do n g C h a n g f u， Cu i Er b a o ． I n flu e n c e o f p r o c e s s i n g l u b r i c a t i o n o n t h e s t r i p s t e e l s u rf a c e c l e a n l i n e s s [ J ] ． L u b r i c a t i o n E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 9 ， 3 4 1 1 9 91 0 3 ． 【 9 】金伟佳， 任天辉． 冷轧油性能对薄板高速冷轧机轧后钢板表 面热划伤的影响[ J ] ． 润滑油， 2 0 1 1 ， 2 6 3 5 6 6 1 ． J i n We i j i a ， R e n T i a n h u i ． I n fl u e n c e o f c o l d r o l l i n g o i l o n h e a t s c r a t c h o f s h e e t s u r f a c e c a u s e d b y c o l d r o l l i n g wi t h h i g h s p e e d t h i n g a u g e [ J ] ． L u b ri c a t i n g O i l ， 2 0 1 1 ， 2 6 3 5 6 6 1 ． 2 0 1 3 年中国机械工程学会科技成就奖颁奖仪式在合肥举行 2 0 1 3年 1 1月6日，2 0 1 3年度中国机械工程学会科技奖 颁奖仪式在合肥召开 “ 2 0 1 3年中国机械工程学会年会”期 间举行。全国人大常委会原副委员长、中国机械工程学会荣 誉理事长路甬祥，中国工程院院长、中国机械工程学会理事 长周济，中国科学技术学会常务副主席 、书记处第一书记申 维辰，中国机械工业联合会执行副会长薛一平，合肥市常务 副市长韩冰，中国机械工程学会监事长宋天虎，中国机械工 程学会副理事长包起帆、卢秉恒、李新亚、林忠钦、郭东 明、谭建荣、蔡惟慈、杨海成，中国机械工程学会监事李忠 海、朱森第、王玉明，中国机械工程学会副理事长兼秘书长 张彦敏，以及 8 0 0名专家、学者和科技人员出席。 中国机械工程学会副理事长 郭东 明宣 读 了 “ 中国机 械 工程学会表彰奖励决定”，授予路甬祥 中国科学院 、温 诗铸 清华大学中国机械工程学会科技成就奖 ，授予梁 秀兵 中国人民解放军装甲兵工程学院 、袁成清 武汉 理工大学 、温广瑞 新疆大学 、彭小强 中国人民解放 军国防科学技术大学 、高亮 华中科技大学 、孙标 西 安陕鼓动力股份有限公司等六位同志中国机械工程学会 青年科技成就奖。 中国机械工程学会周济理事长为获奖者颁发奖牌和证书。