油气润滑技术在连铸机上的应用.pdf

液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 0年 第 l期 油气润滑技术在连铸机上的应用 刘启祥 通化钢铁股份有限公司供应公司 ． 吉林通化 1 3 4 0 0 3 摘 要 本文主要介绍 了油气润滑技术的T作机理 ． 在连铸机上的配置方式 、 工作原理及采用油气润滑的各项优点。 关键词 连铸机 、 油气润滑 中图分类号 T H1 1 7 ． 2 ． T F 7 7 7 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 0 o l 一 0 0 5 2 0 3 Ap p fi c a t i o n t o t h e Co nt i c a s t e r wi t h Oi l g a s L u b r i c a t i o n Te c h n o l o g y L I U Q i - x i a n g T o n g h u a I r o n S t e e l C o mp a n y L i mi t e d S u p p l y C o mp a n y ，T o n g h u a 1 3 4 0 0 3 ，C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s t h e o i l g a s l u b r i c a t i o n t e c h n o l o g y i n t h e wo r k i n g me c h a n i s m，t h e c o n fi g u r a t i o n o f t h e c o n t i c a s t e r ． wo r k i n g p rin c i pl e a n d t h e a dv a n t a g e s o f u s i n g 0 i l g a s l ub r i c a t i o n． Ke y W or ds c o nt i c a s t e r ； o i l - g a s l u bric a t i o n 0引言 连铸 是把 液 态钢通 过连 铸机 浇 注 、 冷 凝 、 切割 而直 接 得到铸坯 的工 艺。 液态钢 由盛钢桶通 过 中间包 注人结 晶器中， 再经过二次冷却区， 拉矫机等设备 ， 直至完全凝 固成一定 规格 的铸坯 。铸坯经矫 直后 ， 被切 割成定 尺长 收稿 日期 2 0 0 9 0 6 2 5 作者简介 刘肩祥 1 9 7 0 一 男， 毕业于吉林 T学 院机械制造工艺及设 备专 业， 现任通化钢铁股份有限公司供应公司机械工程 师。 再次按动喷枪喷射工作按键时发现电液阀的电磁 铁换向后． 液动阀并不动作 检查系统原理图发现当工 作 台运动 到位后 ． 泵 处于 卸荷 状态 ． 缸 9不 动作 的原 因 是 冈为泵卸荷 时 电液换 向阀 的控 制油路 没有压 力 ． 造成 液动阀不动作 。 解决方法 是 ． 保证 阀 1 3的控制 油路在泵 卸荷 时有一定 的压力 结合 系统原理 图分析得 出只要将 阀 l 3的控制油路 引人 口引到泵 的出 口处 ． 单 向 阀 l 5前 面就可 以了 改进 的液压系统 原理 图如图 4所示 5 2 图4改进后的 十 冰设备液压 系统原理图 度 ． 由输送辊道运送到冷床 对冷凝成形后的铸坯进行 拉矫和输送都是由导向辊完成的 每组导向辊包含数个 辊子 及轴 承 ． 轴 承一般 采用 滚珠 轴 承或 滚柱 轴承 ， 它们 在重 载状 况 、 高 温下须 维 持极低 的转 速 2 ～ 4 r ／ m i n 。早 先干油润滑是连铸机上最普遍的润滑方式，但如此恶 劣的环境 环境温度高达数百度 、 冷却水 喷淋等 下采 用 于油 润滑 的 弊病也 是 显而 易见 的 轴 承腔 因为受 到 高 温蒸 汽 的影 响而要 求 密封 良好 ．但 却 以要在 重载 情 况 下使 轴 承转 动 件 之 间形 成 一 层 润 滑油 膜 并 维 持 ． 这 改进液压系统后的干冰清洗 车．工作台上升停止 后．喷枪小平 台伸缩臂伸长到位后 ．喷枪开合臂才闭 合 ．喷枪 喷射 工作 按钮 按 下后 喷枪 也可 以 自动摆 动 工 作 ． 其它各 部分 动作都 到位并 且相 当平稳 。 4结 论 通过 对 干冰清 洗 车 的液压 系统 进行 分 析 ，并对 其 液压系统 中容易产生故障的回路进行 了改进。大大提 高了干冰清洗车在实际应用 中的稳定性和可靠性。本 文提及的故障排除与问题解决方法也可用于相似的液 压 系统 ．这 对 机械设 备 液压 系 统 的维修 也 具有 一定 的 参 考价值 参 考 文 献 [ 1 ] 梁江萍． 工程机械液压 系统 的常见故障与排除I J I． 设备管理与 维修技术． 2 0 0 5 ． 3 0 2 6 0 6 2 ． [ 2 】 王凤喜， 何强等． 液压与气动设备维修 问答[ M】 ． 北京 机械工业 出版 社． 2 0 0 2 ． 【 3 】 韦建军． 新建液压 系统调试常见压力 回路故障分／0 f [ J ] ． 广西工 学院学报． 2 0 0 8 ． 1 9 1 5 6 5 8 ． Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ No ． 1 ． 2 01 0 是干油润滑难于达到的高温状况下轴承座中的干油容 易碳化并堵塞供油管路 ； 连铸机停止工作时 ． 环境温度下 降后轴承腔内形成负压导致外界杂物和水侵入轴承腔 干油从轴承座泄漏出来后对冷却水造成污染 l 油气润滑技术 的工作机理 那 么采 用 何种 润 滑 方式 更 能适 应 连 铸 机轴 承 的 润 滑 多年来 一 直是 工程 技术 人员 们探 寻 的 问题 。 随着 油 气润滑技术的出现 ． 人们看到了希望 ． 油气润滑最先使 用在高速轻载的场合 ．其工作原理是运用连续流动的 压缩空气对间歇供油的稀油产生作用以形成涡流状 的 液态油滴并沿管壁输送至润滑点 在 油气 润 滑 中 ．喷入 轴 承 的 油滴 的 状 态在 很 大程 度上 取 决 于喷 嘴 的设 计 、压 缩 空气 的速 度 和润 滑 油 的 表面张力 当油气混合物进入油气管道时． 由于压缩空 气 的作用 ． 初 始 段 ． 润 滑油 是 以 较大 的颗 粒状 间断地 黏 附在 管 壁 周 围 见 图 1 ， 当压 缩 空气 快 速 向前 移 动 时 ， 附壁油滴也随之向前移动 ， 并逐渐被吹散 、 变 薄 ， 但并 不凝聚． 油和气也不真正融合 ． 也不会雾化 在行将 到 达管道末端时 ．原先是 问断地黏附在管壁周围的油滴 已连成 一 片 ． 形成 了波 浪 的油 膜 ， 被 压缩 空气 以细小 的 油滴导人润滑点 见图 2 图 1 油气混合块端 润滑点端 图2 油 气 的 穿透 力极 强 ． 即使 轴 承在 高速 旋 转 时 ． 由于 离心力作用 ． 在轴承周围形成高速旋转的空气涡流 ． 致 使一般的润滑油雾无法穿透这一空气层 进入轴 承 ． 而 油气则有能力穿透 。此外 ． 油气润滑可大大地改善了轴 承的散热条件 ， 起 到 了 良好 的冷却作用 ； 同时 由于轴 承部 位空 气不 断溢 出 ． 有效地 阻止 了尘埃 、 水或 有 害气 体的侵入 ， 提高了轴承的密封性能。 2 在连铸机上 的配置方式 但是油气润滑是否适用于连铸机高温、 低速 、 重载 的工况条件呢通过大量参阅国内外这方面的相关资 料 ．结合我公 司棒线连轧厂在高线导卫油气润滑系统 方面的成功经验 ． 我公司第一炼钢厂于 2 0 0 3年设备改 造 时 ． 把 油气 润滑技 术 应用 到 了 R 9 m 弧连铸 机 上 ． 并 针 对低速 、 重载的特点确定 了适用 的润滑油介质 高粘度 极 压 润 滑 油 3 2 0 c s t ～ 7 5 0 c s t ， 通 过 生 产 设 备 运 行 、 跟 踪 观察 ， 达到 了理 想 的效果 连铸机设备 见图 3 从头至尾依次为大包 回转台 、 结晶器 振动段 、 二冷段 、 弯 曲段 、 拉矫机 、 切前辊道 、 火切机 、 切后辊道 、 运输辊道 、 出坯辊道 、 冷床等 ， 润滑 点数量很多 近千个润滑点 。且切前部分与切后部分 的温差较大．因此油气润滑系统均采用供油主站带若 干个油气卫星站的方式 油气卫星站 的数量根据润滑 点的分布及数量来确定 图 3 5 3 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 0 1 0年 第 1期 3 连铸机油气润滑系统工作原理 本系统供油主管为保压式供油 ．系统进入工作状 态后 ， 供油主站上的高压液压泵启动 ． 从油箱内吸出润 滑油 经加 压 后 排 出 ． 经单 向阀 、 过 滤 器 、 蓄 能 器后 送 人 主管路 ， 泵站出油 17 1 设有一压力控制器 ， 设高 、 低压两 个压力值 ． 低压时控制油泵启动． 主管路油压达到设定 高压时控制液压泵停止。在站上设有蓄能器 ， 能存储一 部分压力油 ． 从而可避免液压泵频繁启停 在油气站检 修需泄除主管路压力时 ．可在电控面板上开启二位二 通电磁阀． 管路 中的压力油即经电磁阀流 回油箱中。供 油站上油泵为一备一用 ， 在油箱上还设有加热器 、 液位 发讯器等 ． 使油箱具有 自动加热及低温报警等功能。系 统 中各油气卫星站 的进油 口均 串接在供油主管上 ， 进 气管与车间压缩空气主管相接 ．工作时电控控制气路 电磁阀打开使压缩空气畅通 ．空气压力可由气动三联 件调定 ， 在空气管路上装有压力控制器 设定发讯压力 0 ． 3 MP a ， 当气路压力低 于此值时即发讯 。 电控箱上显 示“ 气压低” 故障讯在系统工作过程中压缩空气始终接 通。当达到设定的给油时间时． 油路电磁阀开启 ， 油分 配器 在 油气站 送来 的压 力 油 的作用 下 开始 工作 ．把 润 滑油按要求均匀分配后送至油气混合块 的各进油 口。 在油气混合块中． 润滑油与压缩空气结合 ． 并在压缩空 气的作用下从油气混合块的各油气出 口吹送 出去并通 过管 路送 至 油 气 分流 块 或 直 接 至润 滑 点 ． 再 由油 气 分 流块均 分 成几 路送 人润 滑点 在油 分配 器 上装有 探 测分配器动作 的接近开关 。分配器内活塞动作一个循 环． 接近开关发讯一次 ． 当分配器动作次数达到电控箱 内设定次数 可调 ， 油气卫星站完成一次给油． 油路 电 磁 阀关 闭 。经过 设定 的时 间间隔 可调 后 ． 油气 卫星 站 重复上述过程 ．如此周而复始实现对设备 的全 自动润 滑 。系统 中的各 油气卫 星站相对 独立 ． 给油 间隔 时间及 给油量均可单独设定 ．且某一油气卫星站 出现故障不 影响其他油气卫星站的正常工作 ．从而使系统的适应 性 、 可扩 展性 、 可靠性 均大 大提高 。 4 连铸机采用油气润滑系统后的优势 f 1 有利于环 境保 护 ， 没有 污染 。 油和压缩空气在形成 油气混合物时并 不真正融 合 ． 不存在雾化现象． 因此不会象油雾那样对周围环境 和人体产生危害。另外 ． 由于润滑剂的耗量极少 ． 不会 构成对冷却水等介质的危害 2 没有过量的润滑， 润滑油的消耗量小。 采用油气润滑的耗油量只相当于其他润滑方式 的 54 十分之一或几十分之一 而压缩空气对于钢厂而言十 分充裕 ． 这一显著的优点为钢厂节约了大笔费用 、 降低 了生产成 本 f 3 1压缩空气在轴承腔内保持正压 ， 有利于轴承的 密封 。 由于压缩空气是常通 的．连续流动的压缩空气在 轴承座 内保持“ 正压” 对轴承起到了 良好的密封作用 ． 有效的防止外部流体或脏物侵入轴承腔内对轴承造成 危 害 。 f 4 压缩空气比热小 、 流速高 ， 易于带走摩擦热 ， 从 而能达到降低轴承温度的效果 f 5 1有 利 于 降 低 轴 承 的湿 度 ， 能 适 应 连 铸 机 二 冷 段 、 拉矫机等高湿区域 。 f 6 油气润滑装置体积小 、 动力消耗低 、 自动化程 度高． 与所使用设备的大小无限制 ． 油气润滑系统具有 完备的监控元件 ． 出现故障能及时报警。 f 7 1维护保养简便 8 经济效益显著 使用油气润滑系统后 ， 润滑剂 的耗量极其微小， 减少 了因粘辊造成 的辊子消耗 ． 减少 了冷却水 的处理费用 ． 延长了轴承的使用寿命 ． 减少了 连铸 机 的维护 费用 5 结论 我公司第一炼钢厂连铸机 的油气润滑系统投人使 用后 ， 轴承运转灵 活， 拉坯阻力明显降低 ． 使用寿命大 大延长 ， 润滑油的耗量以及水处理费用大幅下降 ． 降低 了设备运行成本和维修费用 ． 使现场环境大为改善 并 且系统工作稳定 ． 经济效益显著 ． 这也正说明了油气润 滑 系统 具有 干油 润滑 系统 无法 比拟 的优越性 参 考 文 献 [ 1 】 成大先． 机械设计手册【 M】 ． 北京 化学工业 出版社， 2 0 0 2 ． 『 2 ] 雷天觉． 液压工 程手册[ M】 ． 北京 机械工业 出版社， 1 9 9 0 ． [ 3 】 路甬祥． 液压气动技术【 M】 ． 北京 机械工业 出版社， 2 0 0 2 ． 『 4 1 赵静波， 柯建强． 液压 系统油液污染控制『 J 1 ． 液压气动与密封， 2 0 0 7 5 2 5 - 2 9 ． [ 5 】 王占林． 飞机高压液压能源系统[ M】 ． 北京 北京航空航天大学 出版社． 2 0 0 4 ． [ 6 ] 杨成， 宋轩． 油液监测技术发展探讨【 J J ． 液压气动与密封， 2 0 0 8 1 l 1 - 1 2 ． 【 7 】 王积伟， 章宏 甲， 黄谊． 液压与气压传动【 M 】 ． 北 京 机械工业 出 版社． 2 0 0 5 ．