棒材連軋軋機(jī)軸承油氣潤(rùn)滑使用探討

趙文宏　石素英　李粟宇　劉軍會(huì)

（石家莊鋼鐵股份有限責(zé)任公司）

摘　要：軸承潤(rùn)滑對(duì)軸承的使用壽命至關(guān)重要；油氣潤(rùn)滑在棒材連軋軋機(jī)軸承及導(dǎo)衛(wèi)上的成功應(yīng)用帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益；重點(diǎn)介紹油氣潤(rùn)滑使用中存在的問題和對(duì)策。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)軸承；導(dǎo)衛(wèi)軸承；油氣潤(rùn)滑

1　前言

眾所周知，軸承壽命與潤(rùn)滑息息相關(guān)，合適的潤(rùn)滑方式對(duì)充分發(fā)揮軸承的性能及達(dá)到預(yù)期壽命十分關(guān)鍵，同時(shí)必須選擇正確理化屬性的潤(rùn)滑劑，用量準(zhǔn)確以及正確送油。常用軸承潤(rùn)滑方式有：油脂潤(rùn)滑、油浴潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑、油氣潤(rùn)滑、油霧/油氣潤(rùn)滑等幾類。而軸承的疲勞壽命與速度、負(fù)荷、潤(rùn)滑、溫度、軸向調(diào)節(jié)和對(duì)心度有復(fù)雜的關(guān)系。在這種互相影響的關(guān)系中，潤(rùn)滑劑的使用效果主要由速度、粘度和溫度決定。

速度與潤(rùn)滑方法的選擇關(guān)系如圖1：

軋機(jī)軸承釆用串列軸承，軸承座的一個(gè)突出特點(diǎn)是負(fù)荷大，座內(nèi)裝配有4列圓柱滾柱軸承，因而整個(gè)軸承的直徑和寬度相對(duì)較大；另外由于是串列軸承，存在多個(gè)摩擦副，輥頸處的密封也需要潤(rùn)滑，在供給潤(rùn)滑時(shí)釆取快速和滲透性強(qiáng)的方式并在軸承座內(nèi)對(duì)潤(rùn)滑進(jìn)行二次分配，即潤(rùn)滑劑能夠快速地滲透到各個(gè)摩擦副的同時(shí)還要考慮以不同的潤(rùn)滑量分別供給軸承和輥頸密封。

某廠2000年從意大利某公司引進(jìn)了一條軋速為18m/s的棒材連軋線，選取何種潤(rùn)滑方式是當(dāng)時(shí)考慮的焦點(diǎn)，原來(lái)公司小型軋鋼廠釆用脂潤(rùn)滑方式，軸承潤(rùn)滑不良，頻繁損毀，嚴(yán)重時(shí)甚至使軸承座和軋輥報(bào)廢，不僅導(dǎo)致設(shè)備損壞且長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，廢品率、備件和修理費(fèi)用也相應(yīng)提高，通過改造釆用油氣潤(rùn)滑方式以后基本解決了這個(gè)問題。所以根據(jù)軋線的實(shí)際情況，軋機(jī)軸承和滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)軸承，優(yōu)先選用了油氣潤(rùn)滑，經(jīng)統(tǒng)計(jì)軸承壽命比釆用其它潤(rùn)滑方式提高3~6倍，大幅降低了備件費(fèi)用；耗油量?jī)H為其它潤(rùn)滑方式的1/5~1/12；壓縮空氣在軸承座內(nèi)保持正壓，可有效防止外界雜物侵入軸承座危害軸承；系統(tǒng)監(jiān)控完善，可避免軸承無(wú)潤(rùn)滑運(yùn)轉(zhuǎn)；環(huán)境污染相對(duì)較小。

2　連軋廠油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)介紹

2.1  系統(tǒng)圖見圖2

如圖2所示，油-氣供應(yīng)站設(shè)有兩路供油系統(tǒng)和一路供氣系統(tǒng)，釆用雙線遞進(jìn)式分配器, 供氣主管內(nèi)壓縮空氣常通，油站內(nèi)的油泵按設(shè)定的周期定時(shí)向系統(tǒng)的兩條供油主管交替供油，雙線油分配器定量分配送出的油再分送到各個(gè)單線遞進(jìn)分配式油氣混合器進(jìn)行若干的油再分配，并在出口處與壓縮空氣混合，在壓縮空氣的作用下通過輸送管路送至各潤(rùn)滑點(diǎn)。

2.2  油氣潤(rùn)滑使用中存在的問題

(1) 油品選擇不當(dāng)，系統(tǒng)開始使用的是粘度為VG100的Mobil525油膜軸承油，粘度較稀,使用后經(jīng)常燒軸承；  

(2) 耗油量大，成本高。由于軸承損壞不正常，懷疑是供油量不足，只好縮短供油周期和調(diào)大分配油量，造成供油量比設(shè)計(jì)值大許多；

(3) 新?lián)Q的導(dǎo)衛(wèi)軸承一上軋機(jī)使用，幾分鐘就燒壞，只好在軸承內(nèi)預(yù)加潤(rùn)滑脂，但效果不好；

(4) 軸承內(nèi)進(jìn)水；

(5) 油管經(jīng)常被砸壞，造成部分軸承供油不足。

2.3  提高油氣潤(rùn)滑使用效果的措施

經(jīng)過幾年的摸索和完善，針對(duì)使用中出現(xiàn)的問題采取了相應(yīng)的對(duì)策，目前使用已較為正常，釆取的主要措施有：

(1) 在設(shè)計(jì)中采用PLC+液晶操作面板及報(bào)警系統(tǒng)(如圖3)，對(duì)系統(tǒng)的油氣進(jìn)行監(jiān)視，不僅監(jiān)視油氣流量的下限值，還同時(shí)監(jiān)視油氣流量的上限值，這樣就避免油氣快速接頭未接通時(shí)，軋機(jī)開機(jī)操作，軸承在無(wú)潤(rùn)滑的狀態(tài)下工作，損壞軸承。

(2) 合理選擇潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑有三大要素，即：摩擦副、供油方式、潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑選擇合理與否，直接關(guān)系到潤(rùn)滑效果。油氣潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油必須根據(jù)摩擦副的性質(zhì)、工作載荷情況、工作溫度狀況、運(yùn)動(dòng)速度和環(huán)境條件等五個(gè)主要因素來(lái)綜合考慮，可參照稀油潤(rùn)滑的選擇要求來(lái)選擇。原則上潤(rùn)滑載荷大、溫度高、速度低的軸承宜選用高粘度極壓潤(rùn)滑油，而潤(rùn)滑載荷小、溫度低、速度慢的軸承宜選用低粘度潤(rùn)滑油。我廠原使用 VG100的油膜軸承油，后改為VG200的齒輪油，燒軸承狀況明顯得到改善。

(3)精確確定潤(rùn)滑點(diǎn)的耗油量，降低油耗成本。為有效地對(duì)軸承滾道及滾子進(jìn)行潤(rùn)滑，必須估算出所需潤(rùn)滑油量，也就是說(shuō)，要根據(jù)被“覆蓋”的軸承滾道表面以及根據(jù)油膜厚度來(lái)確定Z小油量，油膜厚度要能將滾動(dòng)表面同滑動(dòng)表面分離。 

(4)重視防水，減少水對(duì)潤(rùn)滑油的二次污染。因?yàn)樗粌H會(huì)破壞油膜，危害軸承，而且還會(huì)造成零件嚴(yán)重銹蝕。防水要重視一頭一尾，即：首先，要重視對(duì)壓縮空氣進(jìn)行過濾、干燥除水；其次，要重視提高被潤(rùn)滑裝置的加工和裝配精度，確保密封既有利于排氣，又有利于防水或其它介質(zhì)侵入。我廠的滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置前期加工精?不高，密封效果差，經(jīng)常發(fā)生冷卻水倒灌現(xiàn)象，破壞了正常的油氣供應(yīng)，常出現(xiàn)燒導(dǎo)衛(wèi)軸承的現(xiàn)象，后經(jīng)改進(jìn)，這種現(xiàn)象已很少發(fā)生。

(5)重視待換設(shè)備的預(yù)潤(rùn)滑。由于待換設(shè)備剛裝上，潤(rùn)滑點(diǎn)的油氣量短時(shí)內(nèi)跟不上，存在欠潤(rùn)滑，油氣還沒來(lái)得及充分潤(rùn)滑軸承，軸承就在高速、重載下運(yùn)行。由于在欠潤(rùn)滑的狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)損壞或損壞摩擦副表面，即使后面加大油氣量，也無(wú)濟(jì)于事。為了避免發(fā)生這種故障，在設(shè)備更換上去使用之前，先對(duì)摩擦副進(jìn)行潤(rùn)滑。

釆取措施有：

①在設(shè)備預(yù)裝時(shí)用高壓油槍對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)（含孔道）加入比油氣站使用粘度高1~2級(jí)粘度的潤(rùn)滑油，注意：不宜加入潤(rùn)滑脂，因潤(rùn)滑脂易堵塞氣道。

②在油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中增設(shè)預(yù)潤(rùn)滑接口，將待換設(shè)備接在預(yù)潤(rùn)滑接口上，模擬工作工況進(jìn)行潤(rùn)滑一段時(shí)間后，再換上去使用。

(6)在軸承座底部設(shè)置有Z小油位控制以及安全油泵，這樣就減少了在某一時(shí)刻油量不足的風(fēng)險(xiǎn)。但是軸承座底部的油位必須得到合理控制，以免產(chǎn)生額外的熱量，這些熱量是油被攪動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。通常油位應(yīng)調(diào)節(jié)為剛好高于軸承的外滾道。設(shè)備工作時(shí)，上升的油位不能超過推薦的油位。

(7)據(jù)目前了解REBS的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)還在軸承座內(nèi)部裝配了圓柱模塊式的TURB0L-UB油氣分配器，它可以將進(jìn)入軸承座內(nèi)部的油氣混合物按特定比例分配成三個(gè)支流（如果還有止推軸承，可分成4個(gè)或5個(gè)支流），這樣潤(rùn)滑劑能快速滲透到各個(gè)軸承座，從而達(dá)到理想的潤(rùn)滑效果。我們準(zhǔn)備在局部改造時(shí)采用它的技術(shù)。

目前該廠的軋機(jī)和滾動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)潤(rùn)滑，通過幾年的不斷摸索、總結(jié)和完善提高，使用效果已越來(lái)越好，潤(rùn)滑狀況明顯改善，因潤(rùn)滑不足，導(dǎo)致的工藝堆鋼故障明顯減少，累計(jì)節(jié)約成本100萬(wàn)元，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，為公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了可靠的設(shè)備保障。

（來(lái)源：軸承技術(shù)）