劉東

摘　要：針對軋機油氣潤滑系統設計存在不足，導緻系統壓力損失(shī)大，設備潤滑易發(fā)生故障(zhàng)、油耗高等問題，通過将壓縮空氣與潤滑油由站外混合改為站内混合，并将軋機軸承、導衛軸承潤滑設計(jì)成由不(bú)同(tóng)的油氣支路和(hé)油氣分配器控制，解決了系統壓力(lì)低、燒軸承頻繁、油耗(hào)高的(de)問題，同時減少污染，改善了環境。

0、引言(yán)

宣鋼型(xíng)棒廠75萬噸／年(nián)棒材生産線使用的軋機(jī)為意大利POMINI軋機，全(quán)線(xiàn)18架軋機的軋機軸承和導衛軸承采用的是油氣潤滑方式。所謂油氣(qì)潤滑，就是将潤(rùn)滑油和壓縮空氣相(xiàng)混合使之成為紊流狀的兩相油氣混合流體，并送到需(xū)要潤(rùn)滑的磨擦(cā)面的過程。油氣潤滑的優點是(shì)可以Z大限度地延長(zhǎng)軸承使用壽命，并且不受油品粘度的(de)限制，Z重要的是壓(yā)縮空氣比熱小、流速高、易帶走摩擦(cā)熱(rè)且空氣具有一定壓力，在軸承腔内可起到密封作用。

1、油氣潤滑系統運行狀況

1.1、工作過(guò)程

油泵站輸出的(de)潤滑油經過一級分配器(qì)、二級分配(pèi)器(qì)供到三級分配器上(二級分配器和三級(jí)分(fèn)配器均設置在軋機本體(tǐ)上)，在三級(jí)分配器上與空氣混合後(hòu)形成油氣混合物(wù)供到(dào)軋機軸承、導(dǎo)位軸承等潤滑(huá)部位，如圖l所示。一級分配器的作用(yòng)是對油泵輸出的壓(yā)力潤滑油進行流量的均勻分配；二(èr)級分配器是對(duì)每一架軋(zhá)機上的五個三級分配器定量供油，五個出油口分别連接四個軋(zhá)機軸承分配器(qì)和一個(gè)導衛分配器：三級分配器是将潤滑油定量分(fèn)配并與壓縮空氣混合後輸送到各潤滑點。

1.2、存(cún)在的問(wèn)題

軋機油氣潤滑系統在運行過程(chéng)中，存在以下幾方面問題(tí)：一是壓縮空氣(qì)與潤滑油為站外混合。在軋機(jī)的三級分配器混合前，油和氣(qì)為獨(dú)立的管路，管路多，接頭多，輸送壓力(lì)損失大，系統從(cóng)站内(nèi)供出的油壓力為18MPa，到(dào)達潤滑點(diǎn)時的壓力(lì)往往難以(yǐ)保證(zhèng)正常的軸承潤滑。較高的系統壓力也經常造成各部接頭和分配器的損害，導(dǎo)緻漏(lòu)油，引起(qǐ)各種報警，影響生産(chǎn)和設備的正常(cháng)運轉。二是油(yóu)耗(hào)高，生産成本大。系統平均(jun1)每月油耗40多桶，造成(chéng)高油耗的主要原因是：全線的(de)18架軋機，每架軋機的軋機(jī)軸承和導衛軸承(chéng)的油氣(qì)由同一個(gè)一級分配器、二(èr)級分配器提供(gòng)，在使(shǐ)用過程中由于導(dǎo)衛軸承獲得的油氣量不如軋機軸承(chéng)。導緻燒導衛軸承現象頻繁，嚴重影響過鋼節奏，為保證各處(chù)軸承的供(gòng)油量(liàng)，将供油時間設定為零(也就(jiù)是不問斷供油)，雖(suī)然保證了導衛軸承的油量，但(dàn)軋機(jī)軸承的供(gòng)油(yóu)也随之加大，造成油耗高，生産成(chéng)本大。另外，當(dāng)對供油間隔時間設定為零後，雖然保證了導衛軸承(chéng)的供油量，但軋(zhá)機軸承的供油(yóu)量也随之增加，導緻多餘油從軋機輥箱溢出，造成環境(jìng)污染。

2、改造方案

2.1、站外油氣混合改為站内混合

改造後的油氣潤滑系統由一個主油管路、兩套氣源處(chù)理裝置(兩(liǎng)個主氣源管路)、一個(gè)潤滑主站、六個潤滑分(fèn)站及一級、二級油氣分配器等部分組(zǔ)成。兩套氣源處理裝置包括空氣壓力繼(jì)電器、氣動減壓閥、空(kōng)氣濾清器、截止閥、電磁閥、壓力表等。兩個主氣(qì)源管路，一路送(sòng)l～12架軋機及其附屬設備，即1#分站。3#分站；另外一路送13～18架軋機及其(qí)附屬(shǔ)設備，即錯分站一6#分站。潤滑主站負責向分站供送潤滑油。主要由油箱、齒輪泵及電控檢測裝(zhuāng)置(zhì)等組成。

潤滑分站的(de)供油部分由截止閥、壓力表、電磁閥、節流閥(fá)、遞進式分配器、油(yóu)氣混合塊等組成。遞進式分配器負責将潤滑按需要(yào)的量精确分配到油氣混合塊。并與已經處理的壓縮空氣混合後形成穩定的氣液兩相(xiàng)流體。油氣混合塊、遞進式分配器等(děng)集成并裝配在分站内。

一級、二級油氣分配器裝設在從油氣混合(hé)塊(kuài)出口至潤(rùn)滑點之間的中間(jiān)管路上，來自油氣混合塊的油氣(qì)混合(hé)物經一級油氣分(fèn)配器或兩級油氣分配器分配後輸送到潤滑點對軸承起潤滑作用，同時，其(qí)中的壓縮空氣從軸(zhóu)承座溢出時帶走軸承磨擦熱并使軸承(chéng)座内部産生微正壓(yā)以防止外界粉塵與水的侵入。

系統工作原理(lǐ)：主站将潤(rùn)滑油過濾後通過主油管(guǎn)輸送到(dào)各個分站，潤滑油在分站内由過(guò)濾(lǜ)器過濾後經電磁(cí)閥送至遞(dì)進(jìn)式分配器進行重新分配，分配後的潤滑油與壓縮空氣在(zài)混合塊(kuài)内混合形成油氣(qì)流進入油氣管道。油氣流通(tōng)過兩級油氣分配(pèi)器的分配，Z後以一股極其精細的連(lián)續油滴流噴射到設備的潤滑(huá)點。由幹從分站(zhàn)出來後即為混合好(hǎo)的油氣流，管路簡單(dān)、接頭少，保證了潤滑部位的壓力，且各個分站互不影響(xiǎng)(改造後油氣潤滑(huá)系統流程示意圖(tú)見圖2)。

2.2、軋機軸承和導衛軸承共用一個分配器

将(jiāng)軋(zhá)機軸承、托架、導衛軸承(chéng)的潤滑設計(jì)成由不同的油氣支(zhī)路和(hé)油氣分(fèn)配器控制，其(qí)供油量可(kě)根據設備(bèi)特點進行調整和設置，不同設備的潤滑互不影響。另外，在分(fèn)站中的遞進式分配器上遊設置一個球座式結構無(wú)洩漏電磁換向閥，通過它可以接(jiē)通或斷開供給遞進式分配器的壓(yā)力油。在遞進式分配(pèi)器上裝有接近開關用來對分配器的(de)工作行程數進行計數(shù)，一旦行程數達到設(shè)定值，球座(zuò)式換向閥就會(huì)關閉，随後就暫停工(gōng)作直到下一個工作周期。根據生産和設備的特點(diǎn)合理設計遞進式(shì)分配器的工(gōng)作周(zhōu)期，實現精确供油(yóu)，即要多少潤滑量就給多少(shǎo)潤滑量，絕不欠(qiàn)潤滑也不過潤滑(huá)，使其在保證潤滑的(de)同時達(dá)到節(jiē)油的目的。

2.3、觀測點的改進

原潤滑系統在軋機潤滑點處的油氣管均為不透明的橡膠管，不能及時發(fā)現油氣是否斷流，隻能通過潤滑系(xì)統延時報警、設備(bèi)停車後(hòu)才能發現潤滑(huá)出現了故障。針(zhēn)對這一弊端做了兩(liǎng)方面的改進：一是将分站内混合塊出口(kǒu)的油氣管(guǎn)設計成便于觀(guān)察的(de)透明油氣管，透過這一小段油(yóu)氣管可以看到(dào)管(guǎn)壁上的油呈波浪式流動，如果某個(gè)管路堵塞，則看不到這種流(liú)動或油流(liú)量很小，這樣可以直觀、迅速的發現故障點在哪個支路。二是将軋機潤滑處的橡膠管改為耐高溫透明(míng)軟管，在設備潤滑(huá)終端能直觀的觀察油氣工作情況，無論(lùn)哪個潤滑點斷流都(dōu)會通過其連接的透明軟管發現，如(rú)此(cǐ)能及時判斷出具體的(de)故障點，及時處理，避(bì)免(miǎn)故障擴大化。

2.4、電控系統的設計

(1)将(jiāng)油氣(qì)潤滑的電控系統設計為一套獨立的電控系統，該控制系統(tǒng)不進入軋線PLC系(xì)統，隻(zhī)送3個點至(zhì)軋線PLC系(xì)統(tǒng)。即“運行”、“輕故障”、“重故障”，詳細的故障提示在上位機中(zhōng)體現，每個(gè)分站的潤滑可單獨控制啟停，當某個分站潤滑出現問(wèn)題時不會聯鎖影響到其它設備的正常運行；

(2)電控系統采用西門子PLC系統并在Pl操作台設置上(shàng)位機進行監控、操(cāo)作和相(xiàng)關參(cān)數設置，用WINCC生成可視化操作監控(kòng)畫面，整個系統工作流程一目了然。通過報(bào)警提示及時發現故障(zhàng)部位，油箱液(yè)位、供油及(jí)油量分(fèn)配、壓縮空氣(qì)壓力、油氣流量等都(dōu)設有監控(kòng)；

(3)油位監控(kòng)：主站油箱的液(yè)位由(yóu)液位開關進行監視，當油箱中(zhōng)的(de)潤滑劑隻剩下113時(shí)，液位開關(guān)就會發出(chū)報警信号。報警信号及提示可以在上位機操作(zuò)畫(huà)面清楚的看到：

(4)壓縮空氣壓力監控：分站中的(de)的壓力開關用(yòng)于監視經減壓後的壓縮空氣壓力，如果(guǒ)壓力(lì)低于2bar，壓力開關就會發出故障信号；

(5)輸油量監控：當系統(tǒng)接通後，遞進式(shì)分配器的總監視時間功(gōng)能就啟用(yòng)了。遞進式分配器每工作一個(gè)行程(内部所有活塞均動作一次)，裝在分(fèn)配器上的接近開關就會相應發出感應信号，信号經過處理後轉化為每個行程的監視時間。

3、效果

改造後(hòu)的油氣潤滑系統，徹底解決了原系統壓力低、設備潤滑易發生故(gù)障的(de)問題，提高了作業率；由于油氣潤滑系統能夠為軋機軸承及導衛軸承提供合适的供(gòng)油量及供油時間，燒軸承現象(xiàng)減少、油耗明顯降低(油耗由40多桶降為13桶)，大大降低了生産成本及維檢(jiǎn)工作量，改善了現場環境。油氣潤滑系統的(de)成功改造，印證了油氣潤滑系(xì)統有着無可比拟的優點，降低成本，節約人力，減少維(wéi)護，對(duì)環境友好，随着軋(zhá)制速度及自動化水平的不斷提高(gāo)，油氣潤滑應用領域越來越廣闊。

（來源：液壓氣動與密(mì)封）