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油气润滑在三安高棒转鼓上的运用

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摘要:介绍三安高速棒材转鼓的油气润滑系统的结构、工作原理以及油脂润滑和油气润滑的优缺点,探讨转鼓油气润滑系统的故障诊断与维护,分析油气润滑系统在转鼓的使用效果,并提出需要改进的方面。结果表明,在转鼓采用油气润滑油润滑的效果良好,减少对环境的污染,使设备外观更加整洁美观,最重要的是油气润滑的耗油量比油脂润滑的耗油量降低了1/5左右,也是公司提倡“节能降耗”的一大体现。

关键词:油气润滑;转鼓;分配器

油脂润滑的流动性差,内摩擦阻力大,所需工作压力高,润滑脂难以有效迅速扩散到整个润滑面,受污染后难以净化,而油气润滑恰恰可以解决油脂润滑的缺陷。[1]油气润滑是一种新型的气液两相流体冷却润滑技术,适用于高温、重载、高速、极低速以及有冷却水、污物和腐蚀性气体浸入润滑点的工况条件恶劣的场合。例如各类黑色和有色金属冷热轧机的工作辊、支承辊轴承、平整机、带钢轧机、连铸机、冷床、高速线材轧机、棒材轧机的滚动导卫和活套、轧辊轴承和托架、链条、行车轨道、机车轮缘、大型开式齿轮、铝板轧机拉伸弯曲矫直机工作辊的工艺润滑等。[2]另外,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。[3]2012年5月三钢集团三安钢铁有限公司建成一条60万吨的高速棒材生产线,主要轧制HRB400E,HPB300钢坯,产品主要有螺纹钢(准10-准16)、圆钢(准10-准18)等。该条生产线高速上钢系统的转鼓设备原先是采用油脂润滑,后于2015年3月改成油气润滑。

1转鼓油气润滑系统的结构及工作原理

1.1转鼓油气润滑的系统结构

转鼓油气润滑系统如图1所示,主要由一个主站、电控系统、油气分配器、中间连接管道、压缩空气系统等组成。其中主站包括油箱及其附件、泵组件、递进式分配器、油气混合块、气源处理装置等;电子控制监控系统包括电源、电线排线、油位监控装置、圆柱式报警灯、自动开关照明灯、马达保护开关等,以上电气组件与PLC等附件集成在一个控制柜内,对主站系统进行有效控制检测。

1.2转鼓油气润滑站、空压系统转鼓油气润滑站的系统原理

图如图2所示。油气润滑站的一些主要参数:系统油压:15-70bar;系统气压:4~6bar;系统工作方式:系统先于转鼓运行前启动,间歇式工作,按照设定的次数/间隔周期运行,齿轮泵输出油量:0.16L/min,最大压力:100bar;润滑介质采用ISOVG220--320等级的耐高温极压齿轮油或合成油。系统能实现连续运行并保证设备运行速度下稳定供给润滑油,保证轴承处于良好的受润滑状态。该主站油箱内装有液位继电器,用来时刻监测油箱内的油量,能实现液位的低报警和过低报警,当油箱内润滑油液位降至200mm时发出报警信号,降至100mm时发出故障信号,油泵电机不能启动。主站上有两台油泵,一用一备,设有一个压力表用于显示油压;泵为齿轮泵间歇工作制,工作时间和间歇时间可通过相关电子控制装置进行调节。每台泵均配有吸油管及吸油过滤器,泵出口配有单向阀,泵出的润滑剂由中间管道输送至递进式分配器。递进式分配器用于将主站供给的润滑剂在此按润滑点的实际需要进行精确分配。递进式分配器由一个起始片、若干个中间片和一个终止片组成,每组递进式分配器都装有一根指示杆,它可以安装在任意一片中间片上。该指示杆便于操作人员用肉眼观察递进式分配器的工作是否正常。若指示杆往复运动一次,则表示该递进式分配器完成了一个工作循环,即每个出油口都排了一次润滑油。如果在指示杆处装一个接近式开关,就能对递进式分配器的工况进行监视。混合分配器可将递进式分配器出来的润滑剂与压缩空气进行混合形成油气流,混合分配器的每一个出口都装配有可目视油气流动情况的一截透明PVC管,连接处配有衬套,防止油渗漏。另外,主站上有一套气源处理装置,用于调节主气源向系统提供带有合适压力的压缩空气(减压并监测压力是否正常,压力可调)并对压缩空气进行干燥过滤处理,为系统提供干净稳压的气源,保证系统在运行中的空气洁净不被堵塞。气源处理装置都由一个手动截止阀,一个空气滤清器,一个电磁换向阀,一个减压阀,一个压力开关组成。进入主站的压缩空气由二位二通电磁阀(气阀)实现开启和关闭,并供送给油气润滑系统。以上就构成了转鼓油气润滑站的空压系统。

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、三级分配器和相关管路组成全部的分配系统。一级分配器为递进式分配器,放在主站上面,分配器上设有一个接近开关,当分配器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,则发出该分配器故障信号。可能有两种情况:分配器堵塞、行程开关损坏。1.4电控系统电控系统装置包括控制电源电源、PLC、操作面板、油位监控装置、圆柱式报警灯、自动开关照明灯、马达保护开关等组成,以上装置集成在一个控制柜内(油箱上方),对主站系统进行有效控制检测。

2油气润滑系统故障诊断与维护

2.1系统故障诊断与排除

2.2系统运行与维护

(1)必须严格按照厂家提供的《使用手册》执行;(2)每个班需对整个润滑站进行点检,检查油箱的油位、泵、管路等是否正常,有异常立即处理。(3)定期更换过滤器,每3个月清洗一次过滤器,每年更换一次过滤器。(4)处理故障时,必须卸掉系统压力,切断相关介质的连接管理。(5)需经过专业培训的维护人员,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,能够保证三安高棒转鼓轴承的正常运行,润滑效果很好。(1)润滑可靠,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或者有害流体侵入轴承。油气润滑在转鼓设备上已经使用两年多了,从未出现烧轴承的现象,把因烧轴承而影响生产的时间降为零。(2)耗油量低,大约比原来的油脂用量少1/5左右。(3)系统监控性很好,完全实现了和转鼓的联锁自动控制。不足之处:一是回收利用不如稀油润滑系统,无法循环利用;二是要有气源,而且对气源的清洁度要求较高,有一定的噪声。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(JB/ZQ4711-2006;JB/ZQ4738-2006)、油气混合器和油气分配器(JB/ZQ4707-2006;JB/ZQ4749-2006)。[5]

3.2需改进的方面

(1)增加两个分站来控制左右线和前后段的用油量,可分段、分左右线更合理给油。(2)整个油气润滑系统中个别备件不够规范,通用性不强。

参考文献

[1]成大先.机械设计手册:第3卷[M].5版.北京:化学工业出版社,2008.

[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.

作者:林永军 单位:福建三安钢铁有限公司

中国海上油气杂志责任编辑:张雨    阅读:人次