油气润滑在特钢棒材短应力轧机上的运用.pdf

2 0 1 5年 9月 第 4 0卷 第 9期 润滑 与密封 LUBRI CATI ON ENGI NE ERI NG S e p．2 01 5 Vo 1 ． 4 0 No ． 9 DO I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 0 2 5 4 0 1 5 0 ． 2 0 1 5 ． 0 9 ． 0 2 8 油气润滑在特钢棒材短应 力轧机上的运用 曹远刚 四川省江油市攀钢集团长城特殊钢有限公司 四川江油 6 2 1 7 0 1 摘要 介绍特殊钢棒材短应力轧机上应用的油气润滑 系统的结构及工作原理 ，探讨短应力轧机油气润滑系统 的故 障诊断与维护 ，分析油气润滑系统在短应力轧机上的应用效果 ，并提出需要改进的方面。结果表明。在短应力轧机上采 用油气润滑效果良好，因润滑不 良而烧轴承的现象大大减少；油气润滑润滑油利用率高，耗油量仅为油雾润滑的 1 ／ 1 0 1 ／5。 关键词 油气润滑 ；运行维护；短应力轧机 中图分类号T H1 1 7 ． 2 文献标志码 B文章编号 0 2 5 4 0 1 5 0 2 0 1 5 0 9 1 4 7 0 4 Ap p l i c a t i o n o f Oi l - Ai r Lu br i c a t i o n S y s t e m o n S pe c i a l S t e e l Sh o r t ． s t r e s s Ba r M i l l Ca o Yu a n g an g C h a n g c h e n g S p e c i al S t e e l C o ． ， L t d ． ， P a n G a n g G r o u p ， J i a n g y o u S i c h u a n 6 2 1 7 0 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e wo r k i n g p r i n c i p l e a n d s t r u c t u r e o f o i l a i r l u b ric a t i o n s y s t e m a p p l i e d o n t h e s p e c i a l s t e e l s h o r t -- s t r e s s b a r mi l l we r e i n t r o d u c e d． Tr o u b l e s h o o t i n g a n d ma i n t e n a n c e o f t h e l u b ric a t i o n s y s t e m o n t h e mi l l we r e d i s c u s s e d， t h e a p p l i c a t i o n e f f e c t s o f t h e o i l a i r l u b ric a t i o n s y s t e m o n t h e mi l l we r e a n a l y z e d， a n d n e c e s s i t y o f i mp r o v e me n t wa s p r o p o s e d． T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e e f f e c t s a r e g o o d o f a p p l y i n g t h e o i l a i r l u b ric a t i o n o n t h e s h o rt- s t r e s s ba r mi l 1 ． Th e p h e n o me n o n o f b u r n t b e a r i n g c a u s e d b y p o o r l u b ric a t i o n i s g r e a t l y r e d u c e d． Th e r e i s h i 【g h e f f i c i e n c y o f l u b ric a t i o n o i l u s a g e， a n d t h e r a t e o f o i l c o n s u mp t i o n i s o n l y a b o u t 1 ／1 0 t o 1 ／ 5 o f o i l - mi s t l u b r i c a t i o n． Ke y wo r d s o i l a i r l u b r i c a t i o n s y s t e m； o p e r a t i o n ma i n t e n a n c e； s h o r t - s t r e s s ba r mi l l 油气润滑是一种新型的气液两相流体冷却润滑技 术 ，主要用于高速、高温、重载荷等恶劣工况条件 下。由于润滑油以与压缩空气分离的极其精细油滴分 时连续喷射到润滑点 ，润滑效果非常好 ，其用油量比 油雾润滑大大减少 ．可大幅延长轴承的使用寿命，极 大地 降低设备 维护和运行 费用⋯。油气润 滑能够精确 定量给油 ，具有 自动润滑控制、环保等优点[ 2 ] ，目前 广泛应 用于有 色 、机 械 、冶金等工业领域 ，特别是工 况条件恶劣的钢铁行业中的轧辊 、导卫、矫直辊等轴 承的润滑 J 。 2 0 0 8 年攀钢集团长城特殊钢有限公司建成一条 4 5万 t 棒线材生产线 ．主要生产 1 6 1 0 0 m m棒材和 5 ． 5 2 0 m m盘 圆，产品有轴承钢 、合金 钢 、不锈钢 等特殊钢等 。该轧线 中轧 机全部 P O M I N I 公 司先进 的 收稿 日期 2 0 1 5 0 3 - 0 8 作者简介曹远刚 1 9 6 6 一 ，男 ，工程硕士 ，高级工程师，从 事设备设计与管理工作． E m a i l c a o y g o n g 1 6 3 ． c o rn． 棒材短应力轧机 ，其 轧辊轴 承的润滑全部 采用国产油 气润滑系统 。 1 油气 润滑系统结构 及工作原理 1 ． 1 油气润滑 系统结构 该棒线材生产线 由于轧制特殊钢 。某 些产品不能 用水冷却，因此其轧辊轴承、导卫等润滑必须采用油 气润滑 ．保证设备的正常运行 。采用的油气润滑为双 线输送系统 ．通过润滑泵输出 的润滑油经换 向阀交替 由 2条供油管输送 到双线分 配器 ，由双线 分配器 分双 线。间隙交替工作再输送到轧机上与压缩空气相连接 的油气混合分配器 S M X型片式 分配器 ，进入 各 自 的混合腔室后 ．在不间断压缩空气作用下 ，进入油气 输送管道中。借助压缩空气可以使以脉冲型式输送的 润滑油逐渐形成一个连续 的油膜 ，该油膜于波浪状在 通往润滑点的油气管道内壁移动并于点状脱离油气管 道和喷嘴 ．进入润滑点形成油膜，从而使润滑点得到 润滑 。 如图 1 所示 ，机组使用的油气润滑系统主要由 5 1 4 8 润滑与密封 第 4 0卷 部分组成润滑泵站、油气分配混合器 一级、二 级 、压缩 空气 系统、管路系统 、电控系统 。 到各个润滑点 图 1 油气润滑系统示意图 F i g 1 Oi l a i r l u b ric a t i o n s y s t e m 油气润滑采用 国内厂家设计供货产品，主要参 数 液压系统 工作压力 1 3 1 5 M P a最大 1 8 M P a 液压介质I S O V G，3 2 0 m m ／ s 4 0℃ 每个机架油耗3 ． 3 e m ／ T T为一个给油周期， 为 6 m i n 气体系统 压缩空气 工作压力 0 ． 3 ～ 0 ． 4 M P a 压 空压力 0 ． 4 ～ 0 ． 6 MP a 1 ． 2油气润滑 泵站 、压空 系统 采用的油气润滑泵站为两路双线式供油系统 ，系 统原理 图如 图 2所示 。 图2 泵站系统图 Fi g 2 Pu mp i n g s t a t i o n s s y s t e m 该泵站系统主要技术参数 工作压力1 3 ～ 1 5 MP a 最大 1 8 M P a 液压介质I S O V G。3 2 0 m m ／ s 4 0℃ 油箱容积5 0 0 L 压空工作压力 0 ． 3 0 ． 4 M P a 压缩空气耗量 5 0 0 m ／ h 总耗量 泵站 电机功率 0 ． 7 5 k W／ 3 8 0 V 该系统分别设置一个液位计、高液位、低液位和 超低液位三点发讯液位开关。当油箱液位等于或低于 低液位时向系统发出低液位报警信号当油箱液位等 于或低于超低液位时向系统发出重故障报警信号 ，并 停止泵的运行 。 系统出油 口装有 2个两点发讯压力开关，向系统 发出高低压力信号，主要用于系统双线的换向 换 向压力 1 8 M P a ；2台齿轮泵，一用一备 ，构成双线 供油系统。 主站设高压过滤器，过滤精度为 2 0 m，过滤器 设压差开关 ，当压差 △ p ≥0 ． 5 M P a时，向系统发 出 滤芯堵塞信号，需要更换。 压空 0 ． 4 0 ． 6 MP a ，经 过空气 过滤器 、减 压 阀到油气混合 器，系统压力 由减压 阀设定 一 般 0 ． 3 0 ． 4 M P a ，且 由压力开关监视，当压力低 于 0 ． 2 M P a 时，发出报警信号。 在压空系统总管设一常开式电磁气阀，系统未送 电时常开状态，送电关闭；回油收集装置工作时，此 阀也处于开启状态。 1 ． 3油气分 配器及 管路 系统 油气分配器由一级分配器、二级分配器和相关管 路组成全部的分配系统。 一 级分配器为双线油分配器，油分配器的每个油 口设置有接近开关。当分配器每次完成一个工作循环 时就向系统发一次信号。系统在限定的监视时间内得 到信号规定的次数；如果系统未得到信号 ，则发出该 油分配器故障信号。可能有 2种情况油分配器堵 塞，行程开关损坏。一级分配器如图3所示。 中 t, T n． 8 V 中轧9 H． I O V 中轧I I H． 1 2 V 0 d 晒 0 哇j 9 o b 。 一 级油分配 一级油 4 8 3 l l B 3 I 函 压 空 l I 信 号 图 3 一 级分配 器 F i g 3 F i r s t o n e d i s p e n s e r 1 5 0 润滑与密封 第 4 0卷 关介质 的连接管路 ； 5 需要经过专业培训的维护人员 机、电、 液 ，才能进行相关检修和维护。 3 应用效果及改进建议 3 ． 1 油气润滑应用效果 采用油气润滑系统，能够保证特钢棒材短应力轧 机轴承的正常可靠运行 ，效果很好 。 1 润滑更可靠 ，在润滑部 位能够保持正压， 在工况恶劣的场所可防止外界 杂质 、水或有 害流体侵 人轴承。从几 年来 的现 场使用情况来看 ，极少 出现 因 润滑不到位而烧 轴承的现象 。 2 润滑油量和压缩空气都可以实现精确计量， 经统计 ，现场润滑油利用率大于等于 9 8 ％。 3 耗 油 量 低 ，大 约 为 原 高 线 的 油 雾 润 滑 的 1 ／1 0～1 ／ 5。 4 系统监 控 性很好 ，完全 实现 了和轧机 的联 锁 自动控制 主控室联锁 。 不足之处 一是散热效果和 回收利用不如稀油润 滑系统，使用范围受到一定的限制 ；必需有压缩空 气气 源 ，对 气 体 清 洁 度 等 有 较 高 要 求 ，有 一 定 噪 声 。 另外 。油气润滑系统中的关键 部件 已形成部分 国 家专业 化标准 。有利 于全 面推广普及和运用 如 油 气润滑装置r J B ／ Z Q 4 7 1 1 - 2 0 0 6 ；J B ／ Z Q 4 7 3 8 2 0 0 6 ， 油气混 合 器 和 油 气 分 配 器 J B ／ Z Q 4 7 0 7 ． 2 0 0 6 J B ／ Z Q 4 7 4 9 - 2 0 0 6 。 3 ． 2需要 改 进 的方 面 管路 系统 中在到达每个轧机 的管路上都应设置一 个手动 阀门，方便检查 和排 除故 障 ；由于连轧机组管 路多，现场位置较窄，一级分配器必须设置在方便检 查和处理的位置，才能方便故障检查和处理；现场管 路与一 级 分 配 器 之 间 的连 接 必 须 考 虑 更 换 的方 便 如采用活接头、软连接等 ；油气分配器 中局部零 件 的备件不够规 范 、通用性不强 。 参考文献 【 1 】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 ， 3 7 6 9 1 - 9 5 ． Ko n g Xi a n g d o n g， Ya o J i n g， Yu Bi n， e t a 1 ． S u mma r y o f o i l - a i r l u b r i c a t i o n s y s t e m d e v e l o p m e n t [ J ] ． L u b ri c a t i o n E n g i n e e ri n g ， 2 0 1 2， 3 7 6 9 1 9 5 ． 【 2 】小型型钢连轧生产工艺与设备编写组． 小型型钢连轧生产 工艺与设备[ M] ． 北京 冶金工业出版社 ， 1 9 9 4 ． 【 3 】成大先． 机械设计手册 第 3 卷 [ M] ． 5 版． 北京 化学工业 出 版社 ． 2 0 0 8 ． 【 4 】保骏 ， 邵长青． 油气润滑系统在高线轧机上的应用 [ J ] ． 机床 与液压， 2 0 0 8 ， 3 6 1 0 2 9 2 2 9 3 ． 【 5 】曹远刚， 谢元林． 引进 R R 5 5 8 棒材轧机的特性分析[ J ] ． 特钢 技术 ， 2 0 1 3 4 5 2 - 5 5 ． Ca o Yu a n g a n g， Xi e Yu a n l i n． Ch a r a c t e r i s t i c a n a l y s i s o f i n t r o d u c e d R R 5 5 8 b a r m i l l [ J ] ． S p e c i a l S t e e l T e c h n o l o g y ， 2 0 1 3 4 5 2-5 5． 【 6 】蒋家强． 油气润滑在轧机轴承上的应用[ J ] ． 液压与气动， 2 0 0 9 1 2 3 3 - 3 4 ． J i a n g J i a q i a n g ． T h e a p p l i c a t i o n o f o i l - a i r l u b ri c a t i o n i n r o l l b e ar- i n g s o f h - b e a m m i l l [ 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 9 1 2 1 3 3 3 4 ． 【 7 】秦大同， 谢里阳． 现代机械设计手册 第 3 卷[ M] ． 北京 化学 工业出版社 ． 2 0 1 1 ． 上接第 1 4 6页 C h e n J i n g ， X i o n g Q i n g s h a n ， P e n g Mi n g w a n g ， e t a1 ． T e c h n o l o g y o f w e l l c e m e n t i n g w i t h e x p a n d a b l e t u b e a n d i t s a p p l i c a t i o n [ J ] ． E x p l o r a t i o n E n gin e e r i n g R o c k S o i l Dri l l i n g a n d T u n n e l i n g ． 2 0 0 8 8 1 9 2 1 ． 【 4 】李俊波， 赵 胜英． 两项可膨胀 完井新技术 [ J ] ． 石 油机械 ， 2 0 0 2， 3 0 9 5 9 - 6 0 ． 【 5 】D e m o n g K， R i v e n b a r k M． B r e a k t h r o u g h s u s i n g s o l i d e x p a n d a b l e t u b u l a r s t o c o n s t r u c t e x t e n d e d r e a c h w e l l [ R] ． S P E 8 7 2 0 9 ， 2 00 4． 【 6 】G u p t a Y， B a n e r j e e S N ． T h e a p p l i c a t i o n o f e x p a n d a b l e t u b u l a r s i n c a s i n g w h i l e d ri l l i n g [ R ] ． S P E 1 0 5 5 1 7 ， 2 0 0 7 ． 【 7 】X u R u i p i n g ， L i u J i e ， Z h a n g Y u x i n ， e t a 1 ． T r a n s f o r m a t i o n i n d u c e d p l a s t i c i t y o f e x p a n d a b l e t u b u l a r s m a t e ri a l s [ J ] ． Ma t e ri a l s S c i e n c e a n d En g i n e e r i n g A， 2 0 06， 4 3 8 ／ 4 3 9 ／ 4 40 4 5 9 46 3 ． 【 8 】S e i b i A C ， B a o u m I ， M o l k i A ． E x p e ri m e n t al a n d n u m e ri c a l s t u d y o f e x p a n d e d a l u m i n u m a n d s t e e l t u b e s [ J ] ． P r o c e d i a E n gi n e e rin g， 2 01 1， 1 0 3 0 49 3 05 5 ． 【 9 】尹虎， 李黔， 李林涛． 实体膨胀管膨胀推力理论模型研究[ J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 1 1 ， 3 4 4 5 9 6 2 ． Y i n H u ， L i Q i a n ， L i L i n t a o ． R e s e ar c h o n m e c h a n i c a l m o d e l o f s o l i d b u l g e d t u b e [ J ] ． D ri l l i n g ＆P r o d u c t i o n T e c h n o l o gy， 2 0 1 l ， 3 4 4 5 9 - 6 2 ． 【 1 0 】D e l a n g e R W， E v a n s M E， Z h o u s ． e t a1． A n a p p a r a t u s a n d t e s t p r o c e d u r e f o r q u ali f y i n g e x p a n d a b l e c o n n e c t i o n s for c h a l l e n g - i n g a p p l i c a t i o n s [ J ] ． S P E 1 2 5 6 6 7 ， 2 0 0 9 ． 【 1 1 】 P a n i n V， K o l u b e a v A， T a r a s o v S ， e t a1． S u b s u rf a c e l a y e r fo r m a ． t i o n d u ri n g s l i d i n g f ri c t i o n [ J ] ． We a r ， 2 0 0 2 ， 2 4 9 1 8 6 0 8 6 7 ． 【 1 2 】M i s h i n a H ． A t m o s p h e ri c c h a r a c t e ri s t i c s i n f ri c t i o n a n d w e a r o f m e t a l s [ J ] ． We a r ， 1 9 9 2 ， 1 5 2 1 9 9 1 1 0 ．