油气润滑应用于滚动轴承的发展现状.pdf

第 3 2 卷第 2 期 2 0 1 1年 6月 哈 尔 滨 轴 承 J 0U RNA L O F HA RB I N B E A RI NG V0 1 ． 3 2 No ． 2 J u n．20 l 1 油气润滑应用于滚动轴承的发展现状 何 宇征 哈尔滨宝亮凯瑞科技发展有限公司，黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 8 摘要介绍油气润滑系统的特点、组成及在当今国内外，特别是国内轴承行业的研究与应用现状。 关键词油气润滑系统；滚动轴承；研究与应用 中图分类号T H l l 7 ．2 ， T H 1 3 3 ．3 3 文献标识码B 文章编码1 6 7 2 4 5 8 2 2 0 1 1 o 2 0 0 7 2 0 2 Cu r r e n t s i t u a t i o n o f o i l g a s l u b r i c a t i o n a p p l i e d i n r o l l i n g b e a r i n g HeYu z h e n g Ha r b i n P o l y b fi g h t G l o ri a T e c h n o l o g y D e v e l o p me n t C o ． ， L t d ． ， H a r b i n 1 5 0 0 0 8 ， C h i n a Ab s t r a c t Oi l g a s l u b r i c a t i o n s y s t e m c h a r a c t e ris t i c s ， c o mp o s i t i o n a n d a t h o me a n d a b r o a d ， e s p e c i a l l y i n t o d a y ’S d o me s t i c b e a r i n g i n d u s t r y r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n s i t u a t i o n we r e i n t r o d u c e d ． Ke y wo r d s o i l - g a s l u b ric mi o n s y s t e m； r o l l i n g b e a r i n g ； r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n 1 前言 油气润滑系统是在油雾润滑系统基础上发展 起来的。德国R E B S 集中润滑技术有限公司的工 程师将润滑油计量分配后 ， 输送到专门设计的油 气混合块 ， 再通过管道输送出去，形成了油气润 滑系统。与油雾润滑不同的是，油气润滑系统没 有雾化装置 ，润滑油的分配靠递进式分配器完 成，润滑油和空气的掺混在油气混合块内进行 ， 在整个润滑油的分配、掺混过程中，不存在润滑 油的雾化 ，油气两相流体经过 4 -dO m m 的输送 管输送到润滑点，在输送管内，油气两相流体形 成稳定 的环状流动 ，这种环状流流型的特点是 气相速度较高，液相速度较低，一般形成在管内 充分发展段，润滑油在管内连续、均匀的摊开， 以油膜的形式分布在管壁上，同时管中心高速流 到的空气中含有少量的油滴，这种油气环状流动 可以保证每时每刻都有润滑油输送到润滑区，气 相速度相对较高，可以保证一个相对较高的气体 出口流速 ，有利于换热。典型的油气润滑系统 如图1 所示，由压气机、滑油泵、空气体积流量 计、输送管路、油气混合块等几部分组成。空气 由压力机经调压阀、体积流量计进入油气混合 收稿日期 2 0 1 1 - O l ～ 1 5 ． 作者简介何宇征 1 9 6 3 一， 男 ， 工程师 块 ，润滑油 由电磁计量泵经单向阀供人油气混合 块，通过调节供油时间间隔来精确调整供油量， 滑油和空气由油气输送管至润滑点 。 润滑点 1 ． 进气管 2 ． 阀门 3 ． 精密过滤调压阀 4 ． 二位二通电子 阀 5 ． 空气体积流量计 6 ． 油气混合器 7 ． 电磁泵 9 ． 油箱 l O ． 油气输送管 图 1 油气润滑系统组成图 2 油气润滑在国外应用研究现状 油气润滑 已成功应用于滚动轴承中 ，并且 国 外学者进行 了一 系列关 于油气润滑应用 于滚动 轴承的基础研究 ，结果表明，与传统油润滑相 比，油气润滑具有降温明显，耗油量低的特点。 C h e n g H s ie n wu 等运用正交试验法，以单位时间 供油量、供油时间间隔、供气压力、管道长度、 滑油粘度为影响因素，运用正交试验法分析了使 得滚动轴承温升的最佳参数配比，并指出单位时 间供油量、供油时间间隔、供气压力是影响油气 润滑轴承温升的主要因素。K ．R a m e s h 等的研究表 明 ，油气润滑应用于滚动轴承时 ，滚子与壁面之 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 期 何宇征油气润滑应用于滚动轴承的发展现状 间存在油膜 ，并运用 电容法测量的油膜厚度 ，认 为油气润滑对滚动轴承的冷却换 热主要以对流换 热为主。 3 油气润滑国内研究现状 在 国内 ，油气润滑已经成功应用于工业滚动 轴承的润滑冷却，并逐渐取代了油润滑方式，各 个研究机构亦开展了油气润滑的系统优化，影响 因素及辅助 系统相关基础研究 。许多学者的研究 表明在油气润滑应用于滚动轴承时 ，存在一个最 佳供油量，使得轴承的温升最低，并且滚动轴承 温升随着滑油粘度 ，轴承转速 ，供气压力 ，供油 气位置 、供油频率的变化而变化 。随着供油量增 大 ，轴承温度呈现由大变小，再由小变大的渐进 变化 ；随着粘度指数的增大， 轴承温升同样呈现 由大Ns J , ，再 由小到大的 变化过程 。采用油气润滑方式对滚动轴承 的润滑 效果明显优于传统的纯油润滑，在某实验工况 下 ，与传统的连续供油润滑方式相比， 油气润滑 可以使滚动轴承的温升降低5 ℃； 油气润滑滚动轴 承 的润滑效果 与供油量有直 接的关系， 在不 同的 速度 、载荷条件下 ，具有不同的最佳供油量 ，在 最佳供油量下工作可以使得各温度测量点的温升 最低， 润滑效果最好。除了在降温方面油气润滑 具有明显优势外 ，在轴承寿命及轴承密封上 ，油 气润滑亦好于传统油润滑，包钢炼钢厂5 连铸机 二冷室连铸设备原来采用油润滑 ，扇形段轴承的 平均使用使 用寿命 为0 ． 5 个月 ，采用 油气 润滑后 扇形段的使用寿命提高到了 6 个月。马鞍山钢铁 股份有限公 司一炼钢 厂1 4 0 0 m坯连铸机为西重所 设计制造，原连铸机所有设备轴承的润滑都采用 集 中式干油润滑 ，扇形段辊组轴承寿命 只有 1 ～ 2 个月，最多 4 个月，因此不得不经常停机检修更 换扇形段，离线将损坏的辊子换下拿去修复，每 年为此支出的费用都在l 0 0 0 万元以上，采用油 气润滑后轴承一年内无损坏。 4 结束语 综上所述，油气润滑应用于滚动轴承与传统 油润滑相 比具有如下优势 1 滑油消耗低 ，节约润滑剂用量 ； 2 轴承温升低于传统油润滑，轴承寿命 得到提高 ； 3集 中润滑系统有利于管理维护 ，利用 P L C 精确控制供油量、供气量 ，自 动化程度高。 虽然油气润滑已经在滚动轴承中成功应用 ， 但是仍然有很多问题需要探索和解决 ，主要体现 在 1 油气润滑冷却机理尚不明确，对轴承 内部流体膜承载机理尚不清晰； 2 对于不同轴承的供油量 、供气量选择 配比关系尚没有统一标准 ； 3 由于油气润滑系统应用于滚动轴承时 必须配备气压源 ，这在某种程度上 限值了油气润 滑系统应用于燃机、航空等领域； 4 油气润滑在陶瓷轴承等其他材料滚动 轴承的应用上处于空白阶段 。 油气润滑用于滚动轴承 比传统润滑具有很多 优势，但油气润滑多方面、大范围使用还需要进 一 步的研究和不断的探索。 编辑 林小江 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m