趙文宏 石素英 李粟宇 劉軍會
(石家莊鋼鐵股份有限責(zé)任公司)
摘 要:軸承潤滑對軸承的使用壽命至關(guān)重要;油氣潤滑在棒材連軋軋機(jī)軸承及導(dǎo)衛(wèi)上的成功應(yīng)用帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益;重點(diǎn)介紹油氣潤滑使用中存在的問題和對策。
關(guān)鍵詞:軋機(jī)軸承;導(dǎo)衛(wèi)軸承;油氣潤滑
1 前言
眾所周知,軸承壽命與潤滑息息相關(guān),合適的潤滑方式對充分發(fā)揮軸承的性能及達(dá)到預(yù)期壽命十分關(guān)鍵,同時(shí)必須選擇正確理化屬性的潤滑劑,用量準(zhǔn)確以及正確送油。常用軸承潤滑方式有:油脂潤滑、油浴潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、油霧/油氣潤滑等幾類。而軸承的疲勞壽命與速度、負(fù)荷、潤滑、溫度、軸向調(diào)節(jié)和對心度有復(fù)雜的關(guān)系。在這種互相影響的關(guān)系中,潤滑劑的使用效果主要由速度、粘度和溫度決定。
速度與潤滑方法的選擇關(guān)系如圖1:
軋機(jī)軸承釆用串列軸承,軸承座的一個(gè)突出特點(diǎn)是負(fù)荷大,座內(nèi)裝配有4列圓柱滾柱軸承,因而整個(gè)軸承的直徑和寬度相對較大;另外由于是串列軸承,存在多個(gè)摩擦副,輥頸處的密封也需要潤滑,在供給潤滑時(shí)釆取快速和滲透性強(qiáng)的方式并在軸承座內(nèi)對潤滑進(jìn)行二次分配,即潤滑劑能夠快速地滲透到各個(gè)摩擦副的同時(shí)還要考慮以不同的潤滑量分別供給軸承和輥頸密封。
某廠2000年從意大利某公司引進(jìn)了一條軋速為18m/s的棒材連軋線,選取何種潤滑方式是當(dāng)時(shí)考慮的焦點(diǎn),原來公司小型軋鋼廠釆用脂潤滑方式,軸承潤滑不良,頻繁損毀,嚴(yán)重時(shí)甚至使軸承座和軋輥報(bào)廢,不僅導(dǎo)致設(shè)備損壞且長時(shí)間停機(jī),廢品率、備件和修理費(fèi)用也相應(yīng)提高,通過改造釆用油氣潤滑方式以后基本解決了這個(gè)問題。所以根據(jù)軋線的實(shí)際情況,軋機(jī)軸承和滾動導(dǎo)衛(wèi)軸承,優(yōu)先選用了油氣潤滑,經(jīng)統(tǒng)計(jì)軸承壽命比釆用其它潤滑方式提高3~6倍,大幅降低了備件費(fèi)用;耗油量僅為其它潤滑方式的1/5~1/12;壓縮空氣在軸承座內(nèi)保持正壓,可有效防止外界雜物侵入軸承座危害軸承;系統(tǒng)監(jiān)控完善,可避免軸承無潤滑運(yùn)轉(zhuǎn);環(huán)境污染相對較小。
2 連軋廠油氣潤滑系統(tǒng)介紹
2.1 系統(tǒng)圖見圖2
如圖2所示,油-氣供應(yīng)站設(shè)有兩路供油系統(tǒng)和一路供氣系統(tǒng),釆用雙線遞進(jìn)式分配器, 供氣主管內(nèi)壓縮空氣常通,油站內(nèi)的油泵按設(shè)定的周期定時(shí)向系統(tǒng)的兩條供油主管交替供油,雙線油分配器定量分配送出的油再分送到各個(gè)單線遞進(jìn)分配式油氣混合器進(jìn)行若干的油再分配,并在出口處與壓縮空氣混合,在壓縮空氣的作用下通過輸送管路送至各潤滑點(diǎn)。
2.2 油氣潤滑使用中存在的問題
(1) 油品選擇不當(dāng),系統(tǒng)開始使用的是粘度為VG100的Mobil525油膜軸承油,粘度較稀,使用后經(jīng)常燒軸承;
(2) 耗油量大,成本高。由于軸承損壞不正常,懷疑是供油量不足,只好縮短供油周期和調(diào)大分配油量,造成供油量比設(shè)計(jì)值大許多;
(3) 新?lián)Q的導(dǎo)衛(wèi)軸承一上軋機(jī)使用,幾分鐘就燒壞,只好在軸承內(nèi)預(yù)加潤滑脂,但效果不好;
(4) 軸承內(nèi)進(jìn)水;
(5) 油管經(jīng)常被砸壞,造成部分軸承供油不足。
2.3 提高油氣潤滑使用效果的措施
經(jīng)過幾年的摸索和完善,針對使用中出現(xiàn)的問題采取了相應(yīng)的對策,目前使用已較為正常,釆取的主要措施有:
(1) 在設(shè)計(jì)中采用PLC+液晶操作面板及報(bào)警系統(tǒng)(如圖3),對系統(tǒng)的油氣進(jìn)行監(jiān)視,不僅監(jiān)視油氣流量的下限值,還同時(shí)監(jiān)視油氣流量的上限值,這樣就避免油氣快速接頭未接通時(shí),軋機(jī)開機(jī)操作,軸承在無潤滑的狀態(tài)下工作,損壞軸承。
(2) 合理選擇潤滑油。潤滑有三大要素,即:摩擦副、供油方式、潤滑劑。潤滑劑選擇合理與否,直接關(guān)系到潤滑效果。油氣潤滑的潤滑油必須根據(jù)摩擦副的性質(zhì)、工作載荷情況、工作溫度狀況、運(yùn)動速度和環(huán)境條件等五個(gè)主要因素來綜合考慮,可參照稀油潤滑的選擇要求來選擇。原則上潤滑載荷大、溫度高、速度低的軸承宜選用高粘度極壓潤滑油,而潤滑載荷小、溫度低、速度慢的軸承宜選用低粘度潤滑油。我廠原使用 VG100的油膜軸承油,后改為VG200的齒輪油,燒軸承狀況明顯得到改善。
(3)精確確定潤滑點(diǎn)的耗油量,降低油耗成本。為有效地對軸承滾道及滾子進(jìn)行潤滑,必須估算出所需潤滑油量,也就是說,要根據(jù)被“覆蓋”的軸承滾道表面以及根據(jù)油膜厚度來確定Z小油量,油膜厚度要能將滾動表面同滑動表面分離。
(4)重視防水,減少水對潤滑油的二次污染。因?yàn)樗粌H會破壞油膜,危害軸承,而且還會造成零件嚴(yán)重銹蝕。防水要重視一頭一尾,即:首先,要重視對壓縮空氣進(jìn)行過濾、干燥除水;其次,要重視提高被潤滑裝置的加工和裝配精度,確保密封既有利于排氣,又有利于防水或其它介質(zhì)侵入。我廠的滾動導(dǎo)衛(wèi)裝置前期加工精?不高,密封效果差,經(jīng)常發(fā)生冷卻水倒灌現(xiàn)象,破壞了正常的油氣供應(yīng),常出現(xiàn)燒導(dǎo)衛(wèi)軸承的現(xiàn)象,后經(jīng)改進(jìn),這種現(xiàn)象已很少發(fā)生。
(5)重視待換設(shè)備的預(yù)潤滑。由于待換設(shè)備剛裝上,潤滑點(diǎn)的油氣量短時(shí)內(nèi)跟不上,存在欠潤滑,油氣還沒來得及充分潤滑軸承,軸承就在高速、重載下運(yùn)行。由于在欠潤滑的狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)損壞或損壞摩擦副表面,即使后面加大油氣量,也無濟(jì)于事。為了避免發(fā)生這種故障,在設(shè)備更換上去使用之前,先對摩擦副進(jìn)行潤滑。
釆取措施有:
①在設(shè)備預(yù)裝時(shí)用高壓油槍對潤滑點(diǎn)(含孔道)加入比油氣站使用粘度高1~2級粘度的潤滑油,注意:不宜加入潤滑脂,因潤滑脂易堵塞氣道。
②在油氣潤滑系統(tǒng)中增設(shè)預(yù)潤滑接口,將待換設(shè)備接在預(yù)潤滑接口上,模擬工作工況進(jìn)行潤滑一段時(shí)間后,再換上去使用。
(6)在軸承座底部設(shè)置有Z小油位控制以及安全油泵,這樣就減少了在某一時(shí)刻油量不足的風(fēng)險(xiǎn)。但是軸承座底部的油位必須得到合理控制,以免產(chǎn)生額外的熱量,這些熱量是油被攪動時(shí)產(chǎn)生的。通常油位應(yīng)調(diào)節(jié)為剛好高于軸承的外滾道。設(shè)備工作時(shí),上升的油位不能超過推薦的油位。
(7)據(jù)目前了解REBS的油氣潤滑系統(tǒng)還在軸承座內(nèi)部裝配了圓柱模塊式的TURB0L-UB油氣分配器,它可以將進(jìn)入軸承座內(nèi)部的油氣混合物按特定比例分配成三個(gè)支流(如果還有止推軸承,可分成4個(gè)或5個(gè)支流),這樣潤滑劑能快速滲透到各個(gè)軸承座,從而達(dá)到理想的潤滑效果。我們準(zhǔn)備在局部改造時(shí)采用它的技術(shù)。
目前該廠的軋機(jī)和滾動導(dǎo)衛(wèi)潤滑,通過幾年的不斷摸索、總結(jié)和完善提高,使用效果已越來越好,潤滑狀況明顯改善,因潤滑不足,導(dǎo)致的工藝堆鋼故障明顯減少,累計(jì)節(jié)約成本100萬元,提高了勞動生產(chǎn)率,為公司生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了可靠的設(shè)備保障。
(來源:軸承技術(shù))