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熱連軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造

2013-01-08

作者：葛明毅
（鞍鋼股份有限公司第三煉鋼連軋廠）
　　摘　要：油膜軸承是現(xiàn)代軋機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，合理的潤(rùn)滑系統(tǒng)是油膜軸承穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。通過分析鞍鋼2150mm熱連軋機(jī)精軋機(jī)組油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的問題，諸如加熱方式、壓力罐控制、流量報(bào)警等，針對(duì)每個(gè)問題提出改造方案，方案實(shí)施后，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果，油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
　　關(guān)鍵詞：熱連軋機(jī)；油膜軸承；潤(rùn)滑系統(tǒng)
　　1　概述
　　1）鞍鋼2150mm熱連軋機(jī)精軋機(jī)支承輥輥頸采用摩根油膜軸承公司的動(dòng)壓油膜軸承，它是一種完全封閉的，靠動(dòng)壓產(chǎn)生油膜運(yùn)行的高精密軸承。其錐套是鍛造合金鋼件，經(jīng)熱處理并加工磨削到特定的加工精度和光潔度，錐套內(nèi)有一錐形內(nèi)孔安裝于軋輥輥頸錐面，通過鍵與軋輥聯(lián)接，從而形成軸頸面。錐套的外部所包圍的是用于承受徑向載荷的襯套。精密的錐套在襯套內(nèi)隨軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，錐襯套間是連續(xù)而不破裂的油膜。此油膜使軸承內(nèi)摩擦力非常小，從而油膜軸承具備了高承載能力，抗磨損和耐疲勞的能力。
　　2）精軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)分為兩部分，分別供給F1-F4油膜軸承和F5-F6油膜軸承潤(rùn)滑。其主要特點(diǎn)為：
　　(1）采用大流量的三螺桿泵，供油壓力穩(wěn)定，噪音低，壽命長(zhǎng)；
　　(2）泵站和各機(jī)架入口均設(shè)置雙筒過濾器，一臺(tái)工作，另一臺(tái)備用；
　　(3）配置兩個(gè)油箱，當(dāng)一個(gè)工作時(shí)，另一個(gè)用于油品的沉淀和凈化；
　　(4）設(shè)置加熱泵，使油品在流動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行加熱，避免油箱設(shè)置加熱器導(dǎo)致油品過熱劣化；
　　(5）設(shè)置壓力罐，防止系統(tǒng)突發(fā)漏油故障燒損油膜軸承；
　　(6）油膜軸承設(shè)置壓力報(bào)警和溫度報(bào)警，系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)停車，從而保護(hù)油膜軸承；
　　(7）設(shè)置凈油機(jī)，清除系統(tǒng)中混入的雜質(zhì)和水。
　　2　潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的問題
　　2.1　加熱方式
　　油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)泵站原理圖如圖1，加熱泵與主泵共用一個(gè)吸油管，因此只能對(duì)工作油箱的潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱。油箱油溫高于25℃，是主泵起動(dòng)的連鎖條件，在冬季，備用油箱油溫過低，不能立即投入使用。另外油溫低造成高粘度的油膜軸承油流動(dòng)性差，油膜軸承入口流量低于設(shè)定值，軋機(jī)不能起動(dòng)。
　　2.2　壓力罐控制
　　壓力罐入口設(shè)置氣動(dòng)柱塞閥，氣動(dòng)柱塞閥受電磁閥控制，若電磁閥出現(xiàn)故障，壓力罐內(nèi)的壓力油不能及時(shí)排出，短時(shí)間不能保護(hù)油膜軸承；另電磁閥只由壓力罐處的液位計(jì)位置開關(guān)控制，壓力繼電器采集的信號(hào)只做報(bào)警用。
　　2.3　回油磁性過濾裝置
　　軋機(jī)油膜軸承的工作環(huán)境十分惡劣，受軋機(jī)冷卻水和氧化鐵皮等污物的影響，2150mm軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的油箱為圓罐形，油箱的回油處無(wú)法如方形油箱那樣設(shè)置磁性過濾裝置，雜質(zhì)經(jīng)油箱再流入系統(tǒng)將加速潤(rùn)滑系統(tǒng)元件和油膜軸承的磨損。
　　2.4　流量報(bào)警裝置
　　根據(jù)摩根油膜軸承公司的設(shè)計(jì)理念，在油膜軸承入口處安裝其公司提供的節(jié)流孔板，在泵正常工作時(shí)，進(jìn)入油膜軸承的流量可滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，不必設(shè)置流量報(bào)警裝置，只需設(shè)置壓力報(bào)警。但在冬季，檢修后油管溫度低，多次出現(xiàn)壓力正常，但流量偏低的情況，如不及時(shí)確認(rèn)，會(huì)發(fā)生油膜軸承缺油而燒損軸承的事故。
　　3　潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造方案
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況并參照其它熱軋線油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的應(yīng)用情況，針對(duì)上述問題制定了如下改造方案。
　　3.1　加熱方式
　　采用旁路循環(huán)加熱的方式，在兩油箱之間設(shè)置雙筒加熱器，可一臺(tái)工作，另一臺(tái)備用。旁路循環(huán)加熱裝置原理圖如圖2，在每個(gè)油箱廢油泵出口設(shè)置三通，利用廢油泵進(jìn)行潤(rùn)滑油的循環(huán)加熱，無(wú)需額外設(shè)置循環(huán)加熱泵。為防止加熱元件故障，設(shè)置溫度繼電器在油溫過高時(shí)加熱器自動(dòng)斷電，防止油品過熱劣化變質(zhì)。
　　3.2　壓力罐控制
　　在壓力罐入口處設(shè)置單向閥，當(dāng)油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)異常泄漏時(shí)，即使氣動(dòng)柱塞閥關(guān)閉，壓力罐中的潤(rùn)滑油也能通過單向閥由壓力罐流入系統(tǒng)管路，瞬時(shí)保護(hù)油膜軸承。另壓力繼電器采集的信號(hào)不僅作報(bào)警用，也用于控制氣動(dòng)柱塞閥的開關(guān)。對(duì)于氣動(dòng)柱塞閥的控制，壓力罐的液位開關(guān)優(yōu)先于壓力信號(hào)。
　　3.3　回油磁性過濾裝置
　　由于圓罐形油箱內(nèi)部無(wú)法設(shè)置磁性過濾裝置，在回油管路上設(shè)置過濾器，過濾器內(nèi)部放置磁鐵，檢修時(shí)關(guān)閉回油閥門即可清除磁鐵吸附的雜質(zhì)。另外在泵站出口和各機(jī)架入口過濾器外部配置磁鐵，清洗過濾器時(shí)，可清除過濾器內(nèi)壁吸附的雜質(zhì)。
　　3.4　流量報(bào)警裝置
　　在每個(gè)油膜軸承入口設(shè)置電接點(diǎn)流量計(jì)，流量報(bào)警值按額定流量值的50%設(shè)定。流量報(bào)警只用于軋機(jī)的起動(dòng)連鎖，軋機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，流量報(bào)警不起作用，壓力和回油溫度報(bào)警做為軋機(jī)的停機(jī)連鎖。
　　3.5　其它方案
　　3.5.1　油箱靜置排水
　　油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)大量進(jìn)水后，靠?jī)粲蜋C(jī)分水的效果并不好，Z好將油箱靜置，提高油箱潤(rùn)滑油的溫度，打開油箱下部的排污閥排放水及乳化物。軋機(jī)檢修或油箱備用時(shí)，提高加熱器的設(shè)定溫度，軋機(jī)工作或備用油箱排水結(jié)束后，溫度恢復(fù)工作狀態(tài)的設(shè)定值，以避免回油溫度過高，軋機(jī)報(bào)警停車。
　　3.5.2　油膜軸承密封狀態(tài)跟蹤
　　油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)水的主要途徑為：油膜軸承密封處、冷卻器、油箱內(nèi)蒸汽管線(2150mm熱軋線采用電加熱方式，不存在蒸汽管線進(jìn)水的可能）。冷卻器定期更換后，泄漏的可能性不大。通過建立油膜軸承密封狀態(tài)記錄，如表1，將軸承箱、密封更換時(shí)間及下機(jī)后狀態(tài)、支承輥更換時(shí)間與潤(rùn)滑系統(tǒng)信息對(duì)照，跟蹤密封的變化趨勢(shì)。
　　4　效果
　　上述改造方案實(shí)施后，各項(xiàng)保護(hù)功能保證了油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。在系統(tǒng)進(jìn)入雜質(zhì)和軋機(jī)冷卻水后，通過各項(xiàng)措施Z大程度地清除雜質(zhì)和軋機(jī)冷卻水，下機(jī)的油膜軸承狀態(tài)良好。改造后至今，未發(fā)生油膜軸承缺油燒損和異常磨損的故障。
　　5　結(jié)束語(yǔ)
　　鞍鋼2150mm熱軋線油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)是由中國(guó)一重設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)中難免有一些缺陷。通過對(duì)熱連軋機(jī)油膜軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的改造，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，在改造過程中加深了對(duì)設(shè)備的理解，確保了設(shè)備更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。
來源:《冶金設(shè)備》2010年S1期