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本鋼冷軋廠軋機工作輥軸承潤滑現狀及研究

本鋼冷軋廠軋機工作輥軸承潤滑現狀及研究

榮光
(冷軋薄板廠)
摘 要:對本鋼冷軋廠軋機工作輥軸承潤滑前存在的間題進行了分析并針對這些問題采取解措施進行了改造研究,最終采用工作輥軸承的油氣潤滑方式具有低能耗、易控制、潤滑集中、潤滑效果好、系統維護方便和安全性能高等特點。
關鍵詞:工作輥軸承;油脂潤滑;油氣潤滑;乳化液
1 本鋼冷軋廠軋機工作輥軸承滑簡介
本鋼冷軋廠四機架冷連軋機組在未進行軸承潤滑技術改造之前,其工作輥滾動軸承四列圓錐滾子軸承采用油脂潤滑。自1996年投產以來,在實際生產中發現該潤滑方式存在以下一些問題:
(1)在軋機工作輥高速運轉時,易使軸承箱內部的矮雙口密封損壞,造成潤滑脂外泄到乳化液系統,污染乳化液,影響軋制帶鋼的表面質量。
(2)由于乳化液帶壓噴射,乳化液滲入到工作輥軸承箱內,造成油脂乳化潤滑功能失效,易引起軸承燒損,軸承消耗過大。1999年平均萬噸鋼軸承消耗為2.92套,其中燒箱軸承占2.18套。
(3)較多的軸承燒箱次數必然增加軋機非正常換輥次數,影響軋機產量的提高和產能的發揮。
(4)滾動軸承燒箱輕者造成軸承燒損,箱體變形重者會造成與之配合的軋輥輥頸的粘連和損壞。因此修復軸承箱和軋輥的費用較大,處理每次燒箱的費用達5000余元。
(5)由于潤滑脂的外泄,使得潤滑脂的消耗增大,據統計,每月消耗的潤滑脂為2t;同時外泄的潤滑脂污染機架牌坊和機架內附屬設備,不利于清潔生產。
2 改造方案的技術評估及選擇
針對軋機工作輥軸承潤滑存在的問題以及現代化機械設備高速、重載、高效、長壽命的特點。本鋼冷軋廠決定在原有設備的基礎上,對四機架冷軋機工作輥滾動軸承的潤滑方式進行改進。經過充分的可行性研究認為油氣潤滑技術作為一種新發展起來的潤滑技術,雖然在本鋼沒有應用過,但由于其具有低能耗、易控制、潤滑集中、潤滑效果好、系統維護方便和安全性能高等特點,目前在國內外已被廣泛使用,如上海寶鋼2030和1420機組軋機工作輥均采用油氣潤滑技術,并應用效果良好。所以對冷軋廠軋機工作輥軸承采用油氣潤滑技術取代油脂潤滑方式是完全可行的。
2.1 改造方案的確定
油氣潤滑系統通常的設計方案是在軸承座上開三條彼此獨立的通道后將潤滑劑分別供送到三個位置,或者開一個串聯通孔。這兩種方法都有很大的缺陷,前者能保證潤滑劑定量供給,但須在軸承座上開鉆很多孔包括工藝孔,而且須接三根管道來輸送潤滑劑,在要求快速換輥的時候如冷連軋板帶軋機工作輥,每次換輥和裝輥都要拆裝為數不少的管道。如果只有一根管道,可以在軋機的傳動側或操作側各設置一個對中接頭,在將輥系推入軋機牌坊時將軸承座上的潤滑劑接口和外接的潤滑管道對接。而采用三根潤滑管道無疑很難實現潤滑管道的自動對中,只能采用手動連接,帶來的問題是換輥時間太長,使機組作業率大打折扣而且操作繁雜如果在軋機的傳動側或操作側設置一個接頭,即在軸承中只開一個串聯通孔,通過一根潤滑連接管道同時向三個部位供送潤滑。實踐證明,這種方法帶來的情況更糟,因為三個位置所需要的潤滑量并不一樣,也就是說,應該按比例地將潤滑劑分配到這三處位置,而僅僅開一個串連通孔是無法實現按比例分配的。
為了解決上述的問題,冷軋廠采用的油氣潤滑系統的一個顯著特點就是在軸承座內部裝配了圓柱模式的TURBOLUB油氣分配器,這種分配器是專門針對采用串列軸承的軸承座結構而開發的,是REBS的專利技術,它可以將進入軸承座內部的油氣混合物按特定比例分配成三個支流(如果還有止推軸承,可分成4個或5個支流),其中大的兩個支流供送到每兩列軸承之間,另一個小的支流則送到軸承座與軋輥輥徑的密封部位,這樣的分配體現了REBS精細潤滑的理念潤滑劑被100%利用,正是由于對油氣的這種二次分配,供送到軸承座的潤滑劑能夠快速滲透到各個摩擦副,從而達到理想的潤滑效果。
此外在油氣潤滑系統上還可采用油氣流量監控裝置對油氣流量進行監控,這是非常必要的。由于軋機換輥的需要尤其是工作輥,操作人員須經常在換輥前將連接在軋輥軸承座上的油氣潤滑管道拔下,換完輥后再接上,但實際情況是,操作工經常忘了接油氣管道,這樣就導致軸承無潤滑而燒毀。因此在油氣混合塊的出口裝設油氣流量監控裝置,并在軸承座的油氣連接管道上配置帶雙單向閥的快速接頭,當快速接頭未被接通以及軸承座內油氣分配器堵塞時,油氣無法流動,油氣流量裝置就會發出報警信號,將此信號和軋機控制系統連鎖,就可以杜絕軸承損毀事故。
軋機油氣潤滑系統的電控裝置已采用PLC。整個系統的機電一體化程度相當高,對系統的監控能力也大大提高。在故障診斷與顯示方面,還可采用帶液晶顯示器的操作面板對系統的參數如哪一臺泵投入工作、泵工作的間隔時間等進行設定,并對統的運行狀況進行顯示、監控,系統出現故障時立即報警并停止運行直到故障排除,還可以提示故障類型和故障排除方法,從而使系統的自診斷功能更加完善,安全性及穩定性都大大提高。
2.2 機架工作輥軸承箱油氣潤滑入口連接接點甚本方案的選擇
每架軋機的上、下輥各有2個軸承箱,改造后每個機架工作輥軸承箱油氣潤滑入口接點共有三個可選方案。
(1)中間連桿方式(見圖1)
圖1是一個分配器,它的作用是將進入到軸承座內部操作側軸承座的油氣混合物均勻地一分為二,除供送給本地軸承座外,還通過連桿供送到傳動側軸承座,這樣做的明顯好處是一根軋輥兩個軸承座內所有軸承的潤滑僅需通過外界一根油氣管道來進行,兩個軸承座不需要單獨連接潤滑管道另外換輥時只需由操作人員拔掉操作側的油氣快速接頭即可進行換輥。
軋機油氣潤滑接點在軋機操作側工作輥軸承座的外側,送至傳動側軸承座的油氣流是通過兩側軸承座之間的帶有彈性接頭的連桿供送的。該方案的優點是每個機架只在操作側有兩個快速接頭,換輥時只在操作側將這兩個接頭拆開,操作極為方便。但該方案的缺點是當機架內斷帶時易將中間的連桿撞壞,造成漏油,使傳動側的潤滑點的潤滑得不到保證,甚至斷油,造成軸承因供油不足而燒損另外,在軋輥磨削后的軸承裝配時,每次都要將連桿拆下、裝上,操作繁雜,且對密封要求較高,不易操作;因此,此種方案不宜采用。
(2)中間采用軟管連接方案(見圖2)
這種方式的優缺點與A一樣,同樣冷軋廠不宜采用此方案。
(3)分別接入法(見圖3)
即操作側軸承座和傳動側軸承座的油氣潤滑入口接點都分別接入,分別安裝快速接頭并用軟管連接。軋機換輥時分別在操作側和傳動側拆、裝快速接頭,這種接入法雖然在操作上略顯麻煩,但在使用中安全可靠,監控準確。因此,冷軋廠最后決定選用此方案。
2.3 工作輥軸承座的配套改造
工作輥采用油氣潤滑后,軸承座上面原有的二個油脂進油口,排氣口應全部廢掉,堵死。在軸承座口需重新設計,定位一個油氣潤滑的進油口。
操作側軸承箱上的進油口的定位設計上,既要避開軸承外端蓋上的把合螺栓,又要考慮在吊裝工作輥時,吊裝用鋼繩不碰進油口接管。傳動側軸承箱體上的進油口的定位設計上,除要考慮以上因素之外,還要考慮工作輥傳動接軸的支撐,擺臂工作時不與進油接管發生干涉。
最后的設計上還要考慮軋機操作工作在插、拔油管快速接頭時操作方便。
軸承座的油氣潤滑入口定位尺寸見表1:
3 結語
軋機工作輥軸承應用油氣潤滑后,國產軸承的壽命得到極大提高,燒箱事故明顯降低,表2是軋機工作輥軸承改造前后燒箱數據統計,從統計來看,冷軋廠的軸承箱燒箱事故在改造后呈逐漸降低的趨勢,說明軋機的工作輥軸承油氣潤滑改造已取得成功。
Release time:2014-08-15 11:20:41


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