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軋機工作輥軸承油氣潤滑技術應用分析
2025-10-16
夏翠莉1 趙光宇2 黃作為3
（1.遼寧科技學院，遼寧本溪，117002；2.本鋼（集團）公司冷軋廠，遼寧本溪，117000；3.本鋼（集團）設備部，遼寧本溪。117000）
摘 要：介紹了本鋼冷軋廠軋機工作輥軸承油氣潤滑系統的特點及安裝、運行維護要點，提出了運行中常見故障的解決方法。
關鍵詞：冷軋機；工作輥軸承；油氣潤滑
本鋼冷軋廠CDCM機組是國內引進的第一條酸洗軋機聯合機組，具有國際先進水平，其中軋機1＃－4＃機架工作輥軸承（4列圓錐滾子軸承 ）采用了REBS公司的油氣潤滑技術。軋機工作輥軸承采用的是串列軸承，存在多個摩擦副，輥頸處的密封也需要潤滑，故要求潤滑油能夠快速地滲透到各個摩擦副的同時還要考慮以不同的潤滑量分別供給軸承和輥頸密封；另外由于軸承座受到乳化液的沖刷，乳化液會不可避免地侵入軸承座，危害軸承。REBS公司的TURBOLUB油氣潤滑系統能夠成功地解決串列軸承的上述潤滑難題。本文作者探討油氣潤滑系統的特點及運行維護方面應注意的問題。
1 油氣潤滑系統設計的特點
1.1 油氣潤滑技術的工作原理
利用壓縮空氣的連續作用，帶動潤滑油沿管道內壁不斷流動并形成紊流狀的油氣混和物，以精細油滴的方式供送到潤滑點，這個過程就是油氣潤滑。壓縮空氣是連續供給的，油是間歇供給的，間歇時間和供油量，可根據各個潤滑點的消耗量進行調定。
油氣潤滑系統是集機、電、氣一體化的綜合性設備，主要設備有：
（1）供油部分：油箱容積500L；供油氣泵一共兩臺（一用一備），氣泵的排量為每行程6ml，正常工作壓力為6ＭPa左右。
（2）壓縮空氣部分：壓縮空氣經過濾器、電磁閥、減壓閥調定壓力為0.3－0.4ＭPa它在油氣混合塊中與潤滑油混合時達到紊流，壓縮空氣壓力不得低于0.2ＭPa。
（3）潤滑油的分配和混合部分：氣泵的出口有一遞進式分配器，潤滑油經遞進式分配器精確分配后進入下游的4組油氣混合塊，在此與壓縮空氣混合成油氣流，油氣流經管路傳送到各潤滑點。
（4）TURBOLUB套筒模塊式油氣分配器：安裝在工作輥軸承座內，將油氣流按需要的量由TUR-BOLUB油氣分配器二次分配給軸承和密封部位。
（5）管道：由外徑為Φ10ｍｍ的不銹鋼管連接到工作輥軸承座兩端潤滑點處，管道布置對輸送油氣沒有影響。
（6）電控及監控裝置：系統配置了許多電氣監控設備，以檢測流量、壓力、氣泵的工作時間、停歇時間及顯示元件和系統故障等。
1.2 油氣潤滑技術的優勢
（1） 油氣潤滑的氣液兩相油膜大大提高了油膜的承載能力，減小了摩擦損失，提高了潤滑效能和軸承的使用壽命。
（2）油氣是連續供送到軸承座的，油氣所產生 的氣液兩相油膜都是新鮮的，承載性能未受到破壞的。
（3）壓縮空氣通入軸承座并從軸承座中溢出，能夠帶走大量的熱量，有效降低軸承的溫度；同時也增強了軸承座的密封性能，壓縮空氣可使軸承座內保持30－80kPa的正壓，使外來的乳化液及其他臟物無法侵入軸承座危害軸承。
（4）供油準確，避免多余潤滑油充塞軸承內腔，即減少了黏性阻力，也降低了潤滑油消耗量，不會像干油潤滑方式對乳化液、軋機和周圍環境造成污染。
（5）對受潤滑的設備的大小沒有限制，管道簡潔且管道的布置不受走向限制。
（6）系統運動部件少，運行可靠，維護量小，大幅降低受潤滑設備的運行和維護費用。
（7）監控手段完善，機電一體化程度高，避免軸承無潤滑運轉，維護保養簡便。
1.3 系統參數的設定
（1）每個軸承的潤滑量計算公式
經對給油周期進行計算，可得Tp=110s經過一段時間的運行觀察，設定Tp＝80s能夠滿足設備潤滑的要求。
2 安裝和運行維護要點
本鋼冷軋廠在安裝和使用油氣潤滑系統時，借鑒和吸取了其他廠的實際應用經驗，采取了很多的改進 措施，確保了油氣潤滑系統的正常運行，現簡要總結如下：
（1）壓縮空氣質量對油氣潤滑系統的穩定運行特別重要，壓縮空氣過臟，污染物容易堵住油氣分配器，給系統帶來很大的危害。因此，在設備安裝時增設了帶自動排污裝置的二級過濾裝置，即主管路過濾器AFF22B-10(3μｍ)和油霧分離器AAM550-10(0.3μｍ)，它們均帶有濾芯阻塞指示器，可以及時得知濾芯阻塞程度，從而決定更換濾芯的時間，通過這兩級過濾器的過濾，壓縮空 氣中的灰塵、水分和油基本被去除掉，過濾效果非常理想，由于壓縮空氣臟而引起的故障沒有發生過。
（2）提高壓縮空氣的壓力和流量。壓縮空氣是 一種天然 的冷卻劑，由于壓縮空氣可以在軸承座內保持一定的正壓，而軸承座內的正壓和供送入軸承座的壓縮空氣壓力之間有一個大的壓差，這一較大的壓差可持續不斷地冷卻軸承，壓縮空氣的流量越大，降溫 效果越好。故通過調整系統減壓閥，將壓縮空氣壓力調高至40KPa；將壓縮空氣管路管徑加大，以提高壓縮空氣流量和壓差，從而增強軸承的冷卻效果。
（3）油氣管路采用不銹鋼管，即可以減少檢修維護工作量，也可以避免燒箱故障發生。由于軋機機架區域的油氣管路長期與乳化液蒸汽接觸，如果采用碳鋼管，時間一長管路就會被腐蝕破損，產生泄漏，使到達潤滑點的潤滑油油量不足，從而導致燒箱。
（4）由于生產產量的提高=（年產量增加30萬t），軋制速度也相應提高，故根據實際需要將氣泵由原來80s供油一次，改為60s供油一次，以增加對軸承的潤滑油量，并相應提高冷卻效果。
（5）所有密封均應選擇與所選油品兼容的材料，一般優先選擇氟化橡膠或丁腈橡膠。
（6）要保持軸承座處快速接頭內的清潔度，不能有污物進入，否則污物卡阻會使快速接頭插不到位，油路不通或開口度過小，造成進入軸承處的油量 不夠而導致燒箱。另外，污物好會堵塞軸承座里的過濾網使進入軸承處的油量不夠而導致燒箱。
（7）加強軸承座的裝配質量，避免因軸承座裝配不良或有贓物進入，造成油氣潤滑不暢通或油量不夠而導致燒箱。
（8）加強日常點巡檢，每天檢查系統風壓、油壓是否正常，分配器動作是否靈活，每一路連接油氣混合塊的透明塑料管內是否有油和氣，是否形成渦流、紊流狀態。如果油氣流動太快，沒有形成渦旋狀的油氣流，則說明管路太長，壓力損失大，潤滑效果不好。若油氣流速過慢，則表明系統可能有堵塞現象，造成油路不暢通，這時要注意檢查油氣分配器、快速接頭、軸承座里過濾網和空氣過濾器是否被污染堵塞，快速接頭是否插到位等。
（9）在定修時檢查系統管路是否有泄漏（軸承座處快速接頭斷開后，若連接油氣混合塊的透明塑料管內有油氣流動，說明管路有泄漏）、接頭是否變形、膠管是否磨損。被污染的快速接頭需要及時清洗，損壞的膠管、接頭和管路要及時更換。
（10）如果在長時間停機檢修時（年修、大修等 ），應將壓縮空氣氣源關閉，使氣動泵不能輸出潤滑油（6MPa以上），防止因管道出口封閉（快速接 頭拔下）而造成潤滑油倒灌到壓縮空氣管道內的故障發生。
3 結束語
為保證油氣潤滑系統的穩定運行從設計、制造、安裝到保養維修等方面對系統進行了改進，改進后油氣潤滑系統基本處于“零故障 ”運行狀態。油氣潤滑系統投入使用后，改善了工作輥軸承的潤滑狀態，統計數據表明，改造后的油氣潤滑系統耗油量是油脂潤滑時耗油量的1/10，基本消除了因潤滑不良而造成軸承燒損、箱體變形及軋輥輥頸黏連等故障的發生，取得了良好的經濟效益。
參考文獻：
【1】上海萊伯斯潤滑技術有限公司．REBS油氣潤滑系統使用手冊［Ｍ］.
【2】閏通海，何立東· 氣液兩相流體冷卻潤滑技術及其應用[Ｍ]·哈爾濱 : 哈爾濱大學出版社，1995．
來源：《潤滑與密封》
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