油气润滑技术在湘钢高线轧机上的应用.pdf

第 3期 总第 1 9 0期 2 0 1 5年 0 6月 机 械工 程与自 动 化 MECHANI CAI ENGI NEERI NG AUT MAT1 0N N o ．3 J u n ． 文 章 编 号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 5 0 3 0 1 9 2 0 2 油气润滑技术在湘钢高线轧机上的应用 马 运 龙 太原太重煤机有 限公 司，山西 太 原0 3 0 0 1 2 摘要 主要阐述 了油气润滑 系统 的组成 、工作原理 以及在 高速 线材轧机上 的应用 。 关键 词 油气润滑系统 ；高速线材轧机 ；应用 中图分类 号 TH1 1 7 ． 2 文献标识码 B 0 引言 油气 润滑 是一 种 集 中 润 滑方 式 ， 其原 理 是 运 用 连 续流动的压缩空气对间歇供给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 ， 这 种“ 气 液 两相流体” 就是油气。金属线材的轧制已向高速、 连续 化生产工艺方 向发展 ， 对生产设备的润滑提 出了更高 的要求 ， 线材轧机驱动功率达数百千瓦， 减速箱及轴承 润滑尤为重要 ； 线材在生产 中的位置是 由导卫来确定 的 ， 当高温、 高速运动 的线材与导卫表 面摩擦时 ， 对导 卫表 面进 行合 适 的油 气 润 滑 是 导卫 正 常工 作 的保 证 。 本 文 介绍 油气 润滑 技术 及其 在湘 钢 高线轧 机 上的应 用 特点 。 1 油气 润滑 技术 的润 滑机 理 油气润滑系统采用每 2 mi n ～4 mi n供送一次润 滑油 的问歇方 式 ， 由连续 供 给 的压 缩 空 气对 系统 中 的 油产生一定作用 ， 形成油气混合物 ， 但并不真正融合 ， 因 为在 油气 管 中油 的流动 速度 与压 缩空 气 的流动 速度 相差 很 大 ， 油 也并 没 有 被 雾 化 。压 缩 空 气 的作 用 是 将 稀油 变成 涡 流状 的精 细油滴 并沿 管 壁进行 输送 。压缩 空气 的压 力 约为 0 ． 3 MP a 0 ． 4 MP a ， 它 将 计 量 给 定 的润滑油 每个轴承每小时仅为几毫升 输送至润滑点 形 成 油 膜 ， 起 到 润 滑 作 用 ， 并 在 轴 承 座 内 保 持 约 0 ． 0 1 MP a ～0 ． 0 4 MP a的“ 正 压 ” ， 可 以对 轴 承 进 行 冷 却并 阻 止外 界 脏 物 、 水 等 进 入 轴 承 ， 起 到 轴 承 密 封 作 用 ； 同时压缩 空气将摩擦副产生 的热经排气 口排出 。 油气 正 压密 封结 构如 图 1所示 。 2 湘钢 高线 油气 润 滑 系统 的组成 及工 作原 理 湘 钢高线 油 气 润 滑 系 统 主 要 由 1个 润 滑 泵 站 、 3 个卫星站 分 4条支路 、 安装在机架旁的二级和三级 油气分配器以及空气管路 、 油管路组成 ， 如图 2所示。 由润滑 泵 打出 的润 滑油经 过 滤后送 至 每个卫 星 站 内的递进分配器再进入油气混合器， 同时压缩空气进 入卫 星 站过 滤 和调压 后 也 送 至 油 气 混 合器 ， 油 经过 油 气混 合 器在 压缩 空气 的带 动下 沿管 壁进 入 润滑点 进行 润 滑 。 图 1油 气 正 压 密 封 结 构 系统工 作 时 ， 将 泵 的选择 开关 选择 到工 作泵 上 ， 置 于 自动控制 状态 ， 工 作 泵 启 动 工作 ， 气 路 接 通 ， 此 时 油 和气 分别通 过 各 自的 管路 向卫 星 站 的 4个 支 路 输 送 ， 这时系统主管路升压 ， 油站上压力 控制器压力 上限设 定 为 9 MP a ， 压力到达上限时泵停止工作 ， 系统处于蓄 能保 压状态 ； 压 力低 于 4 MP a时工 作 泵 自动 启 动 。安 装 在 卫星 站第 一条 支路 上 的二位 二通 电磁 换 向阀得 电 接通 ， 支路 上 递进分 配 器 向油气 混合 器输 油 ， 与压缩 空 气混合后将油气输送到润滑点。当递进分配器上的接 近开关 在规 定 时 间内检 测 到设 定 的动 作 次数 由 P L C 设定 时 ， 二位二通阀失电， 同时油路进入下一支路循 环 。依此 类推 ， 系 统周 期性地 向润滑 点供 油 间隔 时 间 根据 被润 滑点 的实 际需 要来 设定 。 3 油气 润滑 系统 的 电气控 制原 理 3 ． 1 油 气 润 滑 站 油站 由 1个 1 m。的油 箱 、 2台 齿 轮 泵 装 置 一 台 工作 ， 一 台备 用 、 1个液 位 控 制 器 、 1个 压 力控 制 器 、 2 个 过滤器 带 压差 报警 装 置 、 1个 1 L蓄 能 器 、 1个 压 力表 和 1台 电控 箱 带 P L C， s 7 2 0 0 ， 防 护 等 级 为 I P 5 4 等元 件组 成 。 系 统设 有 2台 电动油 泵 ， 一 用 一备 ， 泵始 终处 于工 作状态 ， 不断给系统供送压力油。当系统工作完时， 泵 不停 ， 泵 中配 置 的溢 流 阀 将 油 液 泄 回 油箱 。系统 出 油 口处设有 1个压 力继 电器 ， 当 系统 压 力 达 到 压力 继 电 收稿 日期 2 O l 4 0 8 1 3 ；修订 日期 2 0 1 5 0 2 0 3 作者简介 马运龙 1 9 6 6 ，男 ，山西运城人 ，工程 师。本科 ，主要从事润滑产 品的设计与研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年 第 3期 马 运 龙 油 气润 滑 技 术在 湘 钢 高 线 轧 机 上 的应 用 1 9 3 器设定的高压力时 ， 电控箱发出“ 压力高” 故障报警信 出“ 压力低” 故障报警信号并停泵。 号并停泵； 当系统压力降到设定的低压力时 ， 电控箱发 图 2 油 气 润 滑 系统 组 成 和 原 理 液位 控 制器 用来 控 制 油 箱 内液 位 ， 当 液位 低 于设 控 制二 位二 通 电磁 气 阀的开 闭 。 当气 路 的空气 压 力降 定 的超低液位时 ， 电控箱发出“ 液位超低” 故 障报警信 至压力控制器的设定压力时， 电控箱发出空气压力低 号并停泵及电加热器 ， 为重故障 ；当液位低于设定 的 故障报警信号。减压阀用于调定 系统 的供气压力 ， 空 低液位时发出“ 液位低” 报警信号 ， 系统照常工作 ； 当液 气过滤器用于过滤压缩空气 中的杂质和水分 。 位高于设定的高液位 时发 出“ 液位高” 报警信号 ， 系统 4条分支路应依次供油 ， 不能有 2个或 2个 以上 照常工作 。 分支路 同时供油， 每个分支路 的间隔时间可单独设定。 油箱设有一个电接点 温度表 ， 用于控制电加热器 工作过程为 当第 1个分支路工作完毕， 二位二通 电磁 的启停 。 球 阀失 电关闭； 间隔 0 S ～5 S 时间可调 第 2个分支 压力控制器用来 控制系统 的最低供油压力 ， 当 由 路二位二通电磁球 阀得 电打开进 行给油工作 ， 依此类 于某种原 因系统的供油压力低于泵站上压力控制 的设 推 。 定值时 ， 则压力控制器发 出报警信号 ， 同时泵站上压力 控制器还有一个控制最高压力设定值 ， 当压力超过此 值时 ， 压力控制器报警 ， 系统停止工作 。 单筒过滤器 的压差发讯装置用来 控制过滤器堵 塞故 障 ， 当过滤 器使 用 时被 污染 ， 进 出油 口压差 达 0 ． 3 5 MP a 时， 压差发讯装置发出信号报警显示过滤器故障 ， 此时 应 清 洗或 更 换过 滤 器 的滤芯 。 溢流 阀用来控制系统工作 的最 大压力 ， 也可 以调 整系 统 的工 作压 力 ， 保 证 系 统 所 有 油 气 混 合 器 正 常 工 作 ， 同时 也保 护泵 装 置不 过 载 。 3 ． 2卫 星 站各 支路 系统设有 3个卫星站 ， 共有 4个分支路 ， 每个分支 路 的油路 各 带有 1个二 位二 通 电磁球 阀和 1个带 接 近 开关 的递 进 分配 器 图 2中未示 出 。当某一 分 支路 供 油时 ， 其 油路 二 位二 通 电磁球 阀得 电打 开 ， 压 力 油进 入 递 进 分配 器 ，由 递进 分 配 器 均 匀 地 分 为 若 干 部 分 ， 经 等分 后 的油 进入 油 气 混合 块 后 ， 在 不 间 断 压 缩 空 气 的 作用下形成油气 ， 经过油气分配器 的再分配被送到润 滑点 。当递 进分 配 器上 的接 近 开关 在规 定 的时 间 内检 测 到设 定 的动作 次数 时 ， 此 分 支 路 一 次 供 油 完 成 ， 二 位 二 通 电磁球 阀失 电关 闭 。 每个分支路 的气 路各 带有 1个二位 二通 电磁 气 阀、 1 个压力控制器、 1 个空气过滤器和 1个减压阀 图 2中未示 出 。 当 系 统 处 于 自动状 态 时 ，二 位 二 通 电 磁 气 阀得 电打 开 ； 处 于 手 动 状 态 时 ，可 通 过 手 动 按 钮 电控 箱设 有 4个 转 换 按 钮 ， 在 手 动 和 自动 状态 下 均可分别控制 4条分支路的工作状态。当某条分支路 的转换按钮为工作状态时 ， 此分支路 的二位二通电磁 气 阀得 电打开 ； 当转 换 按钮 为停 止状 态 时 ， 二 位二 通 电 磁 气 阀失 电关 闭 。 电控 箱 与轧线 控 制系 统 的通讯 接 口设置 有 系统 正 常、 轻故障、 重故 障 3类信号 。重故 障信号包括 1号 泵超载、 2号泵超载 、 液位低 、 系统压力高 、 站外综合故 障； 其余故 障为轻故障。 4 油 气润 滑 系统 的设 计 润滑油量主要取决于轴承种类 、 排数及宽度等 ， 确 定 润 滑油 量 时 ， 还 要 适 当考 虑 轴 承 供应 商 。下 面 的 公 式 是 由著 名 轴承 制造 商 S KF提供 的 ， 用 于计 算滚 动 轴 承采 用油 气 润滑 时 的耗油 量 QDBc ． 其 中 Q 为 轴 承 每 小 时 的耗 油 量 ， mL ／ h ； D 为 轴 承 外 径 ； mm； B 为轴 承列 宽 ， mm； C为 S KF润 滑 系 数 ， 约 为 0 ． 0 0 0 0 3 ～0 ． 0 0 0 0 5 。试验表 明， 对高线 轧机导卫轴 承而 言 ， 其 所 需油 量 为 1 2 8 mL ／ h 1 8 0 mL ／ h 。 5油气润滑 系统在高线轧机上应用的优点 油气 润 滑系统 在 高线 轧 机 上 应 用 的 优 点 如 下 ① 油气润滑所用油一次性使用 ， 不回收 ； ②可准确控制润 滑点的油量和气量 ， 且油量和气量均能调节 ， 保证润滑 点处于最 佳润滑状 态 ； ③压缩 空气 比热小 ， 流速 高 ， 易于 下转 第 1 9 5页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m