油气润滑在冷轧和平整机组中的应用.pdf

2 0 0 7年 5月 第3 2卷 第5期 润滑与密封 LUBRI CATI ON ENGI NEERI NG Ma v 2 0 0 7 Vo 1 ． 3 2 No ． 5 油气润 滑在冷 轧和 平整机组 中的应 用 计江 西安重型机械研究所陕西西安 7 1 0 0 3 2 摘要 简述了油气润滑的基本原理 、系统的基本结构和优缺点 ，介绍 了油气润滑在 由西安重型机械研究所设计成套 的冷轧和平整机组中的推广、应用及取得的良好效果。结果表明采用油气润滑，可降低润滑消耗量和减少轴承的消耗 费用和备件费用 。 关键词 油气润滑 ；冷轧机 ；平整机 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 0 7 51 9 2 2 油气润滑最早是由德国 R E B S 集中润滑技术有限 公司开发出来的 ，首先在欧洲推广应用并逐步在世界 各地得以应用，因其 自身独特的工作原理和诸多优 点，近几年在国产成套设备中已被广泛应用。 目前 ，由西安 重 型机 械研 究 所 以下 简称 西 重 所设计成套的六辊可逆冷轧机组和四辊平整机组 中，已经广泛采用了油气润滑并取得了显著的效果。 1 油气润滑简介 1 ． 1 油气润滑的基本原理 油气润滑的工作原理即利用压缩空气在管道内的 流动 ，带动润滑油沿管道 内壁不断地流动 ，把两相油 气混和体送到润滑点。压缩空气以恒定的压力 0 ． 3～ 0 ． 4 M P a连续不断地供给，而润滑油则是根据各个不 同摩擦点的消耗量定量供给。 1 ． 1 ． 1 两相油 气混合流 的形成和作 用 单相流体油和单相流体压缩空气混和后就形成了 两相油气混合流 ，两相油气混合流中的油和压缩空气 并不真正融合 ，油也不被雾化 ，而是在压缩空气的流 动作用下，带动润滑油沿管道内壁不断地螺旋状流动 并形成一层连续的气液两相油膜 ，最后以精细的连续 油滴的方式喷射到润滑点。这种气液两相油膜隔开相 对运动的摩擦副从而起到润滑的作用，同时由于其中 含有大量气体，速度较高的两相油气混合流还可以带 走大量摩擦热，又起到了冷却降温的作用。 1 ． 1 ． 2油 、气量的供给和定量分配 在油气润滑系统中 ，由于耗油量很 小 ，因此采 用 的是间歇性供油的方式 ，即根据设定的工作周期 ，系 统每隔一段时问供送一定量的油，间隔时问和供油量 可根据各润滑点的消耗量进行调节并定量供给。而压 缩空气的供给必须是连续的，因为只有压缩空气连续 地供给，间歇供给的油才能在管道 中形成连续 的油 膜，从而保证润滑点得到的润滑剂每时每刻都是新鲜 收稿 日期 2 0 0 61 2 1 3 作者简介 计江 1 9 8 1 ～ ，工程师，从事板带轧制成套设备的 设计、开发和研究工作 ． E m a i l j i a n g d s 1 2 6 ． c o m ． 和连续的，同时也保证了单位时间内润滑点得到定量 的润滑剂 。 1 ． 2油 气润滑 系统 的基本 结构 油气 分配 图 1 油气 润 滑系 统的 基本结 构不 恿 油气润滑系统的作用就是形成油气并对油气进行 输送 及分 配 ， 因此 对 应 一 套 完 整 的 油 气 润 滑 系 统 如 图 1 所示 应 由以下几部分组成 1 供油及油量分配部分。油气润滑系统一般 采用定量泵来供油 ，而油的计量和分配则主要通过递 进式分配器来进行 。 2 供气部分。供气部分主要是指对压缩空气 进行处理 的装置 ，包括对气源 的过滤 ，对气源压力 的 调 整 、显示及监视等 。 3 油气混合部分。油和压缩空气在油气混和 块 中进行 混合。 4 油 气输送 和 分配 部分 。从油 气 混和 块 至润 滑点的管道就是油气输送管道。在油气管道中，压缩 空气将润滑剂输送至润滑点。对于润滑点较少 的场 合，油气混和块的每个出 口可以和润滑点一一对应 ； 对于大量润滑点的场合 ，采用油气分配器对油气进行 再 分配 。 5 电控装置。为实现机电一体化，油气润滑 系统设置 了各种电控装置，用于对系统的控制、监控 维普资讯 2 0 0 7年第 5期 计江油气润滑在冷轧和平整机组中的应用 1 9 3 和故障诊断报警等。 1 ． 3 油 气润滑 系统的优缺 点 油气润滑 经过实践证明 ，显现出 了种种优点 1 润滑效能高 ，大幅提高传动件的寿命； 2 介质消耗量低 ，采用油气润滑后润滑剂的 消耗量只相当于油雾润滑的几分之一 、干油润滑的几 十分之一 、稀油润滑漏损掉的油量的一小部分； 3 适用于恶劣工况 处于高速或低速 、重载 、 高温及受水或其它有化学危害性流体侵蚀的传动件运 行的场合 ； 4 大幅降低受润 滑设备 的运行 和维护费用 ； 5 对油品粘度 的适应性好 ，油量计量准确 ； 6 对环境影响小 ； 7 监控手段完善 ，机电一体化程度高； 8 系统运动部件少 ，运行可靠 ，维护量 小 ； 9 对受润滑 的设备的大小没有限制 ，管道简 洁且管道 的布 置不受 走向限制 ； 1 0 投资回收期一般不超过一年。 此外 ，油气润滑也有其 自身的缺点 1 由于油气润滑系统采用压缩空气 ，因此在 某些气源缺乏的应用场合需要专 门配置空气压缩机， 在一定程度上增加了投资费用； 2 由于 油气 润滑 系统 采用 压缩 空气 作 为润 滑 剂的输送介质 ，因此该系统会带来一定的噪声； 3 油气润滑设备的初始装机投资 比干油润滑 和油雾润滑要高。 2 油气润滑在冷轧和 平整机 组中的应用 2 ． 1应 用 状 况 目前 ，由西重所负责设计成套的多台六辊可逆冷 轧机组 和四辊 平整机 组 中的轧辊 、矫直 辊 、张力 辊 、 防皱辊、夹送辊和转向辊等的轴承润滑方式大部分采 用 了油气润滑 。 在轧机 、平整机及其附属设备中，轴承的工况一 般为高速重载 ，尤其是轧辊轴承更为显著。为承受较 大的轧制力和弯辊力，轧辊轴承通常采用串列轴承 ， 轴承座内装配有 4列圆锥滚柱轴承或 4列圆柱滚柱轴 承 ；为承受轴向力设有止推轴承；为防止外界杂物及 工艺润滑 平整液的侵入 ，还设有辊颈密封。这 样 ，在轴承座内存在多个润滑点和多个摩擦副需要同 时得到均匀或按一定 比例分配润滑剂。 为了解决上述问题 ，西重所负责设计成套的六辊 可逆冷轧机组和四辊平整机组中轧辊轴承的润滑采用 了 R E B S开发 的油气润滑 系统 。该 油气润 滑系统 的一 个显著特点就是在轴承座 内部装配 了圆柱模块式的 T U R B O L U B油气分配器 如图2所示 ，它可以将进 入轴承座内部的油气混合物按特定比例分配成多个支 流分别对 4列圆锥滚柱轴承或4列圆柱滚柱轴承、止 推轴承和辊颈密封进行定时定量润滑。这样的分配体 现了精细润滑的理念，即润滑剂可以 1 0 0 ％被利用 ， 且能够快速渗透 到各 个摩擦副 ，从而达 到理想 的润滑 效果。此外 ，压缩空气在轴承座内保持正压 ，有效地 阻止了外界杂物尤其是工艺润滑 平整液 的侵入。 对于附属设备 中的矫直 辊 、张力辊 、防皱辊 、夹送辊 和转向辊等的润滑采取点对点的油气润滑方式。整个 机组的设备润滑集 中配置，便于维护和管理。 图2 T U R B O L U B油气分配器在轧辊轴承中的应用 2 ． 2应 用 效 果 从 已投产 的设备使 用状况来看 ，采用油气 润滑取 得 了良好 的效果 1 轧辊轴承的寿命比采用其它润滑方式提高 3～ 6倍，大幅度地降低 了轴承的消耗费用和备件费 用 ； 2 耗油量不超过其它润滑方式的 1 ／ 5 ； 3 压缩空气在轴承座内保持正压，有效地阻 止了外界杂物尤其是乳化液或平整液的侵入 ； 4 系统监控设备完善，可避免轴承在无润滑 状态下运转 ； 5 不污染环境，也不会像采用其它润滑方式 时 由于润滑油 的泄漏对 乳化液及乳化液 系统等造成严 重影响，从而缩短了乳化液的更换周期。 3结束语 油气润滑系统在西安重型机械研究所设计成套的 冷轧和平整机组中的应用表明，油气润滑系统作为环 保型 、高度机电一体化和低运行成本的免维护系统 ， 必将会在板带轧制和精整设备中得到更广泛的应用。 参考文献 【 1 】胡邦喜．设备润滑基础 [ M] ．第 2版．北京冶金工业 出 版社 ，2 0 0 2 ． 维普资讯