計江
(西(xī)安重型機械研究所(suǒ),陝西西安 710032)
摘 要:簡述了油氣潤滑的(de)基本原理、係統的基本結構和優缺點(diǎn),介紹(shào)了油氣潤滑(huá)在由西安(ān)重型機械研究所設計成套的(de)冷軋和(hé)平整機組中的推廣、應用及取得的良好效果(guǒ)。結果表明:采用油氣潤滑,可降低潤滑消耗量(liàng)和減少軸承的消耗費用和備件費用。
關鍵詞:油(yóu)氣潤滑;冷軋機;平整(zhěng)機
油(yóu)氣潤(rùn)滑Z早是由德國REBS集中潤滑技(jì)術有限公(gōng)司開發出來的,首先在歐洲推廣應用並逐步在世界各地得(dé)以應用,因其自身獨特的工作原理和諸多優點,近幾年在國產成套設備中已被廣泛應用。
目前,由西安重型機械研究所(以下簡稱西重所)設計成套(tào)的六輥可逆冷(lěng)軋機組和四輥平整機組中,已經廣泛采用(yòng)了油氣潤滑並取得(dé)了顯著的效果。
1 油氣潤滑簡介
1.1油(yóu)氣潤滑(huá)的(de)基本原理
油氣潤滑的工作原理即利用(yòng)壓縮空氣在管道內的流(liú)動,帶動潤滑油沿管道內壁不斷地流動,把兩相油氣混和體送到潤滑點。壓(yā)縮空氣以恒定的壓力0.3~0.4MPa連續不斷地供給,而潤滑(huá)油則是根據各個不同(tóng)摩擦點的消耗量定量(liàng)供給。
1.1.1兩相油(yóu)氣混合流的形(xíng)成和作用
單相流體油和單相流體壓縮空氣混和後就形成了兩相油氣混合流,兩相油(yóu)氣混合流中的油和壓縮(suō)空氣並不(bú)真正融合,油也不被霧化,而是在壓(yā)縮空(kōng)氣的流動作用下,帶動潤滑油沿管道內壁不斷地螺旋狀流動並形成(chéng)一層連(lián)續的氣液(yè)兩相油膜,Z後以精細(xì)的連續油滴的方式噴射到潤滑點。這(zhè)種氣液兩相油膜隔開相對運動的摩擦副從而起到潤滑的作用,同時由於其中含有大量氣體(tǐ),速度較高的兩相油氣混合流還可以帶走大量摩(mó)擦熱,又起到了冷卻降溫的(de)作用。
1.1.2油(yóu)、氣量的供給(gěi)和定量分配
在油氣潤滑係統中,由於耗油量(liàng)很小,因此采用的是間歇性供油的方式,即根據設定的工作周期,係統每隔一段時問供送一定量(liàng)的油,間隔時問和供油量可根據各潤滑點的消耗量進行調節並定量供給。而壓(yā)縮空氣的供給必須是連(lián)續的,因為隻有壓縮空(kōng)氣連續地供給,間歇供給的油才(cái)能在管道中形成連續的油膜,從而保證潤(rùn)滑點得到的潤滑(huá)劑每時每(měi)刻都是新鮮和連續的,同時也保證了單位時間(jiān)內潤滑點(diǎn)得到定量的潤滑劑。
1.2油氣潤(rùn)滑(huá)係統的基本結構
油氣(qì)潤滑係統的作用就是(shì)形成油氣並對油氣進(jìn)行輸送及分(fèn)配,因此對應一套完整的油氣潤滑係統(如圖1所示)應由以下幾部分組成:
(1)供油及油量分(fèn)配部分。油氣潤滑係統一般采用定量(liàng)泵來供油,而油的計量和分配(pèi)則主要通過遞進式分配器來進行(háng)。
(2)供氣部(bù)分。供氣部分主要是指對壓縮(suō)空氣(qì)進行處理的裝置,包括(kuò)對氣源的過濾,對氣源壓力(lì)的調整、顯示及監視等。
(3)油氣混合部分。油和壓縮空氣在油氣混(hún)和塊中(zhōng)進行混合。
(4)油氣輸(shū)送和分配部分。從油氣(qì)混和塊至潤滑點的管道(dào)就是(shì)油氣輸送管道。在油氣管道中,壓縮空氣將潤滑劑輸(shū)送(sòng)至潤滑點。對於潤滑點較少的場合,油氣混和塊的每個出口可以和潤滑點一一對應;對於大量潤滑(huá)點的場合,采用油氣分配器對油氣進行再分配。
(5)電控裝置。為實現機電一體化,油氣潤滑係統設置了各種電控裝置,用於對係統的控製、監控和故障診斷報警等。
1.3油氣潤滑係統的優(yōu)缺點
油氣潤滑經(jīng)過(guò)實踐證明,顯現(xiàn)出了種種優點:
(1)潤滑效能(néng)高(gāo),大(dà)幅提高傳動件的壽命;
(2)介質消(xiāo)耗量低,采用油氣潤滑後潤滑劑的消耗量隻相當於油霧潤滑的幾分之一、幹油潤滑的幾十分之一(yī)、稀油潤滑漏損掉的油量的一(yī)小部分;
(3)適用於惡劣工況:處於高速或低速、重載、高溫及受水或其它(tā)有化學(xué)危害性流(liú)體侵蝕的傳動件運行的場合;
(4)大幅降低(dī)受潤滑設備的運行和維護費用;
(5)對油品粘度的適應性好,油量計量準確;
(6)對環境影響小;
(7)監控手段完善,機電一體化程度高;
(8)係(xì)統運動部件少,運行(háng)可靠,維護量小;
(9)對受潤滑的設備的(de)大(dà)小沒有(yǒu)限製,管道簡潔且管道的布置不受走向限製;
(10)投資回收期一(yī)般不(bú)超過一年(nián)。
此外,油氣潤滑也有其自身的缺點:
(1)由(yóu)於油氣潤滑係統采(cǎi)用壓縮空氣,因此在某(mǒu)些氣源缺乏的應用場合需要專門配置空氣壓縮機,在(zài)一定程度上增加了投資費用(yòng);
(2)由於油氣潤滑係統采用(yòng)壓縮(suō)空氣作為潤滑劑(jì)的輸送介(jiè)質,因此該係統會帶來一定的噪(zào)聲;
(3)油氣潤滑設備的初始(shǐ)裝機投資比幹油潤滑和油霧潤滑要高。
2 油氣潤滑在冷軋和平(píng)整機組中的(de)應(yīng)用
2.1應用狀況
目前,由西(xī)重所負責設計成套的多台六輥可逆冷軋機組和四輥平整機組中的軋輥、矯直輥、張力輥、防皺輥、夾送輥和轉向輥等的軸承潤滑方式大部分采用了油氣潤滑。
在(zài)軋機、平整機及其附屬設備中(zhōng),軸承的工(gōng)況一般為高速重載,尤其是軋輥軸承更為顯著。為承受較(jiào)大的軋製力和彎輥力,軋輥軸承通常采用串列軸承(chéng),軸承(chéng)座內(nèi)裝配有4列圓錐滾柱軸承或4列圓柱滾柱軸承;為承受軸向力設有止推軸承;為防止外界雜物及(jí)工藝潤滑(平整)液的侵入,還設有輥(gǔn)頸密封。這樣,在軸承座內存在多個潤(rùn)滑點和多個摩擦副需要同時得到均勻或按一(yī)定比例分(fèn)配潤滑劑。
為了解決上述問題,西重所負責設計成套的六輥可逆冷(lěng)軋機組和四輥平整機組中軋輥軸承的潤滑采(cǎi)用了REBS開發的油氣潤滑係統。該油氣潤(rùn)滑係統的一個顯著特點就是在軸承座內部(bù)裝配了(le)圓(yuán)柱模塊(kuài)式的TURBOLUB油氣分配器(如圖2所示),它可以將進入軸承座內部(bù)的油氣混合物按特(tè)定比例分配成多個(gè)支流分別對4列圓錐(zhuī)滾柱軸承或4列圓(yuán)柱(zhù)滾(gǔn)柱軸承、止推(tuī)軸承和輥頸密封進行定時定量潤滑。這樣的分配體現了精細(xì)潤(rùn)滑的(de)理念,即潤滑劑可以100%被利用,且能夠快(kuài)速滲透到各個(gè)摩擦副,從而達到理想的潤滑效果。此外,壓(yā)縮空氣在軸承座內(nèi)保持正壓,有效地阻止了外界雜物尤其是工藝(yì)潤滑(平整)液的侵入。對於附屬設(shè)備中的矯直輥、張力(lì)輥、防皺輥、夾(jiá)送輥和轉向輥(gǔn)等(děng)的潤滑采取(qǔ)點對點的油氣潤滑方式。整個機組(zǔ)的設備潤滑集中配置,便於(yú)維護和管理。
2.2應用效果(guǒ)
從已投產的設備使用狀況來看(kàn),采用油氣潤滑取得了良好的效果:
(1)軋輥軸承的壽命比采用其它潤滑方式提高3~6倍,大幅度地降(jiàng)低了軸承的消耗費用和(hé)備件費用;
(2)耗油量(liàng)不超(chāo)過其它潤滑方式(shì)的1/5;
(3)壓縮空氣在軸承座內保持正壓,有效地阻(zǔ)止了(le)外界雜物尤其是乳化液或平整液的侵入;
(4)係統監控設備完善,可避免軸承在(zài)無(wú)潤滑(huá)狀態下運轉;
(5)不汙染環(huán)境,也不會像(xiàng)采用其它潤滑(huá)方式時由於潤滑油的(de)泄漏(lòu)對(duì)乳化液及乳化液係統(tǒng)等造(zào)成嚴重影響,從(cóng)而縮短了乳化(huà)液的更換周期。
3 結束語
油氣潤滑係統在西安重型機械(xiè)研究所設計成套的冷軋(zhá)和平整機組中的應用表(biǎo)明,油氣潤滑係統作為環保型、高度機電一體化和低運行成本的免維護係統,必將會在板(bǎn)帶軋(zhá)製和(hé)精整設備中得到(dào)更廣泛的應用。
參考文獻
[1]胡邦喜.設備潤滑基礎[M].第2版.北京(jīng):冶金工業出版社,2002.
來源:《潤滑與密封》2007年5月