劉偉
（唐鋼冷軋薄板廠，河北 唐山 063000）
摘 要：通過闡述油氣潤滑的工作原理和基（jī）本構造（zào），分析其（qí）在軋輥軸承上的應用情況，進而和傳統潤滑的對比，突出其在（zài）應用在軋機軸承上的優勢，從而證（zhèng）明油氣（qì）潤滑能不（bú）僅提（tí）高（gāo）了軋（zhá）輥軸承的使用壽命，降低軸（zhóu）承（chéng）的消耗，其應用在（zài）軋機軸承是成熟（shú）可靠的。
關鍵詞：油氣潤滑；軋機軸承；傳統潤滑
0 前言
現代（dài）冷軋軋機中，支撐輥軸承大（dà）多采用油氣潤滑。軋機（jī）軸承的工況條件有如下幾個突出特點（diǎn）：一是軸承負荷大，軸承座內裝（zhuāng）配有四列圓錐滾子軸（zhóu）承（chéng）或四列圓柱滾子軸承，整個軸承的直（zhí）徑和寬度相對（duì）較大；二是潤滑部位點多麵廣，潤滑困難。由於是串列軸承，存在（zài）多個（gè）摩擦副，輥頸處的（de）密封也（yě）需要潤滑，在（zài）供給潤滑（huá）時應采取快速（sù）和滲透性強的（de）方式並在軸（zhóu）承座內對潤（rùn）滑進行二次分配，既要求潤（rùn）滑劑能夠快速地滲透（tòu）到各個（gè）摩擦副，同時還要考慮以不同的潤滑（huá）量分別供給軸承和輥頸密封；三是由於采用了工藝軋製液（乳化液等），軸承座受到乳化液的衝刷，乳化液不可避免（miǎn）地（dì）侵入到軸承座危害軸承；四是（shì）由於工（gōng）藝（yì）的需要，軋輥在每軋製2-3班後就必須更換。因此軋（zhá）機（jī）軸承由於（yú）潤滑（huá）不良而頻繁損毀，嚴重時甚至使軸承座（zuò）和軋輥報廢，不僅導致很大（dà）的設備和停機（jī）損失（shī），廢品率（lǜ）提（tí）高，而且備件和（hé）維修費用也不堪重負，並長期汙染（rǎn）環境。另（lìng）外，由於潤（rùn）滑係統（tǒng）的幹油或稀油的外泄對乳化液及（jí）乳（rǔ）化液（yè）係統等構成嚴重影響甚至縮短了乳化液的更換周期（qī），並影響帶鋼表（biǎo）麵質量等，這給冷軋生（shēng）產帶來了諸多（duō）困難和挑戰。因此，在（zài）冷軋帶鋼生產中，傳（chuán）統的軋機軸承潤滑方式如幹油潤滑、稀油（yóu）潤滑或油霧潤（rùn）滑已難以滿足現代（dài）生產的需要，采用一種（zhǒng）新型的潤滑技術代替（tì）原有的潤滑方式勢在（zài）必行，目前（qián）油氣潤滑以它獨（dú）有的優勢在冷軋機組中逐漸得以推廣。我唐鋼冷軋薄板廠的酸軋軋機支撐（chēng）輥軸承就是采用了油氣潤滑，使用效果較好，至今未出現過由於潤滑不（bú）良而造成的燒損軸承情況。
1 油氣潤滑的基本原理
單相流體油和單相流體壓縮空氣混合後就形成（chéng）了兩相油氣混合流，兩相混合流中油和壓縮空氣並不真正融合，而是在壓縮空氣的流動（dòng）作用下，帶動潤滑油沿管道內壁不斷地螺旋狀（zhuàng）流動並形成一層連續（xù）油（yóu）膜，Z後（hòu）以精細（xì）的連續油滴的方式噴到潤滑點。也因此，在油氣潤滑係統中（zhōng），總共有三種介質（zhì）即油、氣和油氣混合氣；對應的也就有三種（zhǒng）介質管道及油管、氣管和油氣管。
在油氣管中（zhōng），油的流動速度和壓縮空氣的流動（dòng）速度大相徑庭，油的流動（dòng）速度遠遠（yuǎn）小於壓縮空（kōng）氣流速，而從油氣管中出來的油（yóu）和壓（yā）縮空氣也是分離的，因此，壓（yā）縮空氣並沒有被霧化這是油氣潤滑和（hé）油霧潤滑的（de）重大區別。換句話說，油氣潤滑（huá）和油霧潤滑在流體的物理性質上有天壤之別。在油霧潤滑中，油被霧化成0.5-2μm的霧粒，而且油和氣兩種流體的流速是相（xiàng）等的，而在油氣（qì）潤滑中，油是以連續油膜的方式被導入潤滑點（diǎn）並在潤滑點處（chù）以精細油滴的（de）方式噴射出來的，如果拿一張白紙放在油氣管出口處，會看到白（bái）紙上有星星點（diǎn）點的油滴。
在油氣管道中，由於壓縮（suō）空氣（qì）餓作用，起初潤滑油是以較（jiào）大的顆粒呈間斷狀地粘附在管道內壁四周（zhōu），當壓縮空氣（qì）快速流動時，油滴也隨（suí）之低速緩慢移動並逐漸被壓縮空氣吹散、變薄，在將到達管道末端時，原先是間斷地粘附在管壁四（sì）周的油滴已以波浪形油膜的形式連成一片，形成了連續油膜，被壓縮空氣以精細的連續油（yóu）滴噴入潤滑點。
2 油氣潤滑和傳統潤滑的比較
油氣潤滑被稱為“氣液兩相流體冷卻潤（rùn）滑技術”，是一種新型的潤滑技術。它與傳統的單相流體潤滑技術相（xiàng）比，由於其成功地解決了（le）幹油潤滑、稀油潤滑和油霧潤滑所無法克服的難題，因此它具有其他潤滑方式無（wú）可比擬的優越性。油（yóu）氣潤滑與傳統（tǒng）潤滑方式的技術特性比較（jiào）分析：
2.1 潤滑劑的利用率：幹油潤滑（huá）的大部分潤滑劑（jì）會從軸承座的密封處排出，僅僅起填充及密封作用，並不能真正起潤滑作用，浪費嚴重，其耗油量是油氣潤滑的20-100倍。稀油潤滑的部分潤滑劑從軸承座的密封處排出，真正起潤滑（huá）作（zuò）用的潤滑（huá）劑不到2％，大部分潤滑（huá）劑用於冷卻作用，所（suǒ）有（yǒu）油品使用一段（duàn）時間之後必須（xū）全部更換；由於漏損及使用一段時間之後油品須全部更換，因（yīn）此實（shí）際耗油量是油氣潤滑的10-30倍。油霧（wù）潤滑雖然僅有少量的潤滑劑從軸承座排出，但因潤滑劑粘度大小的不同而霧化率（lǜ）不同，對潤滑劑的利用率也隻有約60％或更低（dī）；其耗油量是油氣潤滑的10-12倍。而油氣潤滑由於耗油量極（jí）小，隻（zhī）有微量的潤滑劑從軸承座排出，如果做成循環型係統，可實現零排放，其潤滑劑（jì）100％被利用，其耗油量是幹（gàn）油潤（rùn）滑的1/20-1/100；是稀油潤（rùn）滑的1/10-1/30；是油霧潤滑的1/10-1/12。
2.2 係統給油的準（zhǔn）確性及調節能力：幹油潤滑和稀油潤滑能實現定時定量給（gěi）油，可以在一（yī）定範圍內對給油量進行調節。油霧潤滑的加熱溫度、環境溫度以及氣壓的（de）變化和波動均會使給油量受到影（yǐng）響，不能實現定時（shí）定量給油，對給油量的調節能力極其有限。而油氣潤滑不僅可實現定時定量給油，而且可在極寬的範圍內（nèi）對給油量進行調（diào）節。
2.3 在（zài）惡劣工（gōng）況下（xià）的適用（yòng）性（xìng）：幹油潤滑的軸承座內（nèi）沒有正壓，外界髒物、水或有化學危害性的流體會侵入軸（zhóu）承座並危害軸（zhóu）承；不適用於（yú）對高速（或極低速）、重載、高溫和（hé）軸承座易受外界侵蝕的場合。稀油潤滑（huá）的軸承座內基（jī）本沒有正壓，外界髒物、水或有化學危（wēi）害性的流體會侵入軸承座並危害軸承：雖可用於高速（或極低（dī）速）、重載場合，但對高溫環境的（de）適應性差，不適用於軸承座易受外界侵（qīn）蝕的場合。油霧潤滑的軸承座內的正壓較小，在0.002Mpa以下，不足以阻止外界髒（zāng）物、水（shuǐ）或有化學危害性的流體侵入軸承座並危（wēi）害軸承；在高速、高溫和軸承（chéng）座易受外界侵蝕（shí）的場合（hé）適用性差；不適用於重載場合。而油氣潤滑的軸承座內的正壓較（jiào）大，約0.03Mpa-0.08Mpa，可有（yǒu）效防止（zhǐ）外界侵蝕；適用於高（gāo）速（或極低（dī）速）、重載、高（gāo）溫和軸（zhóu）承座易受外界侵（qīn）蝕的場（chǎng）合。
2.4 係統監控性能（néng）：幹（gàn）油潤滑、稀油潤滑和油霧潤滑的監控性能（néng）較（jiào）弱或一（yī）般；而油氣潤滑所有動作元件和流體均能實現自動監控（kòng）。
2.5 軸承使崩（bēng）壽命和投資收益：在軋機軸承潤（rùn）滑中，幹（gàn）油潤滑和稀油潤滑的軸承使用壽命較（jiào）短或一般；投資收益一（yī）般，消耗大（dà），成本高。油霧潤滑的軸（zhóu）承使用壽命適中；投（tóu）資效益較好。而油氣潤滑的軸承使用壽命很長；投資效益Z優。
2.6 係統的環保性：幹油潤滑大量的油（yóu）脂從軸承座（zuò）中（zhōng）溢出並汙染環境（jìng）或其它介質（zhì）（水、乳化（huà）液等），使用過的幹油處理困難且須花費（fèi）一定費用，每（měi）次更換軸承時都要對軸承上粘附的（de）厚厚的油脂進行清洗。稀油潤滑的部分稀油從軸承座中溢出（chū）並汙染環境或（huò）其它（tā）介（jiè）質(水、乳化液等)。油霧潤滑在霧化時（shí）有（yǒu）20％-50％的潤滑劑通過排氣進（jìn）入外界空氣中成為可吸入油霧，對人體有害並汙（wū）染環境。而油氣潤滑的潤滑油不會被霧化，也不和（hé）空氣真正融合，油品利用率高，對外界汙染極小。如果做成循環型係統，可（kě）實現零（líng）排放。
3 結語（yǔ）
綜上所述，油氣潤滑油潤滑和油霧潤滑技術具有（yǒu）明顯的優越性，同時一些冷軋廠的生產實踐也證明了油氣潤滑技術在（zài）冷軋生產上的采用是成熟可靠、經（jīng）濟環保（bǎo）的，值得推（tuī）廣。由於采（cǎi）用（yòng）油氣潤滑，不僅提高了軋輥（gǔn）軸承的使用壽命，降低了軸承的消耗和維修費用，而且提高了軋機設備的作（zuò）業率。同時，潤滑劑的消（xiāo）耗大（dà）幅度降低，既節約了成本，又減少（shǎo）了汙染，還降低了水處理的費（fèi）用。油氣潤滑作（zuò）為新一代（dài）的高效節能潤滑方式已經在世界範圍內獲得了越來越廣泛。
來源：《華東科技》2012年第8期
