油霧潤滑技術(shù)在650mm冷軋機(jī)上的應(yīng)用

張路平

摘要：本文所介紹的油霧潤滑技術(shù)在650mm冷軋機(jī)上的應(yīng)用，選擇正確的潤滑方式和良好的密封是延長軸承壽命的最有效的方法之一。油霧潤滑是一種高效能的潤滑方式，能有效地提高軋輥軸承的壽命，在實(shí)際應(yīng)用中有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：軋機(jī)油霧潤滑軸承潤滑

0引言

軋鋼機(jī)的型式是多種多樣的，按用途分類可分為型鋼軋機(jī)、帶鋼軋機(jī)等。由于軋鋼機(jī)正向著高速、重載、高強(qiáng)度、高剛度和連軋化的方向迅速發(fā)展，因此對(duì)滾動(dòng)軸承的要求也越來越高。因此正確的潤滑方式和選用良好的密封裝置是延長軋機(jī)軸承壽命的最有效的方法之一。油霧潤滑是一種高效能的軸承潤滑方式。油霧潤滑以壓縮空氣作為動(dòng)力，使油液霧化，產(chǎn)生像煙霧一樣的、顆粒度在2μm左右的干燥油霧，然后經(jīng)管道輸送到潤滑部位。目前在冶金企業(yè)中，油霧潤滑裝置多用于大型、高速、重載的滾動(dòng)軸承潤滑上。本文所介紹的油霧潤滑技術(shù)在冷軋機(jī)上軋輥軸承的應(yīng)用是以我中心為某公司設(shè)計(jì)的650mm軋機(jī)支承輥油霧潤滑系統(tǒng)為例，介紹油霧潤滑在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1油霧潤滑的原理

油霧潤滑的原理(見下圖1)是壓縮空氣由進(jìn)氣管1進(jìn)入油霧發(fā)生器中，油池6內(nèi)的潤滑油，由于文氏管2的作用從吸油管5吸出，噴散成為微細(xì)油粒(φ0.002～0.005mm)，較大的油粒碰擋板3后返回油池，微細(xì)霧狀的油粒經(jīng)過油霧管4輸出至潤滑點(diǎn)。

2油霧潤滑的結(jié)構(gòu)組成

油霧潤滑的結(jié)構(gòu)組成，通常由空氣過濾器、電磁閥、調(diào)壓閥和油霧發(fā)生器等四個(gè)部分所構(gòu)成，以及必需的附件凝縮嘴和管路及控制檢測(cè)儀表等，油霧發(fā)生器是核心裝置。

3油霧潤滑裝置

我國設(shè)計(jì)生產(chǎn)的適用于冶金設(shè)備的油霧潤滑裝置，其供油能力有100W_L、300W_L、1000W_L的三種大型規(guī)格(W_L為油霧潤滑油當(dāng)量單位)。

4凝縮嘴的選用

油霧發(fā)生器產(chǎn)生的油霧直接輸送到潤滑點(diǎn)，經(jīng)凝縮嘴破壞油霧粒子的表面張力，使其結(jié)合成較大的油滴，在潤滑處形成必需的油膜而實(shí)現(xiàn)潤滑作用。

凝縮嘴中具有一個(gè)或幾個(gè)、有一定長度和直徑的小孔，成為各種規(guī)格(不同供油能力)的凝縮嘴。

5油霧潤滑的應(yīng)用

對(duì)于冷軋機(jī)來說，其潤滑點(diǎn)主要是軋輥軸承。在軋鋼機(jī)上廣泛使用的四列圓錐滾子軸承和四列圓柱滾子軸承，四列圓錐滾子軸承可承受更大的徑向負(fù)荷和雙向軸向負(fù)荷；而圓柱滾子軸承只能承受徑向負(fù)荷，因此當(dāng)支承輥采用四列圓柱滾子軸承時(shí)，需要附加止推軸承來承受軸向力。這些軋輥軸承有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是工作負(fù)荷大、運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大和工作環(huán)境惡劣。由于軋制中采用乳化液作為工藝軋制液，為防止乳化液的侵入軸承座對(duì)軸承的銹蝕，所以軸承座都選用合適的油封起密封作用。

由此可見，一套油霧潤滑系統(tǒng)對(duì)軋鋼機(jī)軋輥軸承的潤滑主要就是針對(duì)四列圓錐軸承、四列圓柱滾子軸承附加止推軸承以及輥頸處的密封圈。

下圖是我中心為某公司設(shè)計(jì)支承輥的油霧潤滑示意圖，支承輥主要有四列圓柱滾子軸承FCD6896350和一套深溝球軸承6064組成和一組J型油封及一組水封組成。每側(cè)軸承座潤滑點(diǎn)有4個(gè)，圓柱滾子軸承2個(gè)、深溝球軸承1個(gè)及J型油封1個(gè)。

5.1滾動(dòng)軸承的潤滑WL的計(jì)算：W_L=(d*n*K₁)，25(mI/h)

式中：d—滾動(dòng)軸承內(nèi)經(jīng)mm

n—滾動(dòng)軸承列數(shù)

K₁—系數(shù)，在1～3之間(根據(jù)承受載壓力確定)

支承輥軸承計(jì)算當(dāng)量為

深溝球軸承6064的潤滑油霧量，

W_L1=(d*n*k₁)/25=320*1*2/25=18.3ml*h

四列圓柱軸承FCD6896350的潤滑油霧量，取K₁=2.5

W_L2=(d*n*K₁)/25=340*4*2.5/5=136ml/h

5.2滾動(dòng)軸承的軸端使用骨架橡膠密封時(shí)，還要考慮密封的潤滑問題，因此其W_L值則按下式：

W_L=D/25

式中：D—密封軸徑mm

支承輥所用油封為：J型油封400*440*20計(jì)算潤滑油霧量為

W_L3=D/25=400/25=16ml/h

5.3油霧潤滑裝置規(guī)格型號(hào)根據(jù)四個(gè)潤滑點(diǎn)的每個(gè)軸承座的油霧總量為：WL=18.3+136+16=170.3ml/h

公司所用軋機(jī)為四輥可逆軋機(jī)，支承輥采用油霧潤滑，而工作輥采用油脂潤滑，所以單臺(tái)軋機(jī)只有二支支承輥采用油霧潤滑，所需油霧量WL總=170.3*4=681.2ml/h，根據(jù)需油霧量，選霧潤滑裝置的型號(hào)為WZ—1000，供油能力WL為750的油霧潤滑系統(tǒng)。

5.4凝縮嘴裝置的選用根據(jù)以上各潤滑部位所計(jì)算的油霧潤滑量，凝縮嘴選用普通型號(hào)WL=20凝縮孔面積4.52mm²的2個(gè)，大型凝縮嘴油霧量WL=70凝縮孔面積17.25mm²的2個(gè)。

凝縮孔面積為：2*4.52+2*17.25=43.54mm²

由于軸承腔內(nèi)應(yīng)設(shè)置空氣通道，排氣口的面積應(yīng)為凝縮嘴油孔總面積的兩倍。所以加裝排氣口的面積為2*43.54=87.08mm²，也就是直徑為φ10.5mm的排氣口。

5.5油霧潤滑的配管油霧潤滑在配管中，管子應(yīng)該光滑清潔避免不必要的彎曲；以減少油霧在管路的凝聚，并且管路應(yīng)該向油霧發(fā)生器方向傾斜，支管連接于主管道的上部，且不宜過長。

油霧在管路中的速度超過一定數(shù)值時(shí)，由于油霧與管道壁的碰撞，也容易產(chǎn)生凝聚，一般油霧的流速要求不大于6m/s，輸送油霧管子的截面積F，也可按下式計(jì)算：

F≥6∑f(mm²)

式中：∑f一所有凝縮嘴內(nèi)孔截面積之和mm²

根據(jù)油霧潤滑量，深溝球軸承潤滑點(diǎn)油路內(nèi)徑選為φ8mm，密封潤滑點(diǎn)油路內(nèi)徑選為φ6mm，四列圓柱軸承有二個(gè)潤滑點(diǎn)選油路內(nèi)徑為φ15mm。

輸送油霧管子F≥6∑f=6*43.54=261.24mm²也就是輸送油霧管子直徑選為φ20mm。

6油霧潤滑的特點(diǎn)

對(duì)于油霧潤滑來講，它是一種較先進(jìn)的微量的潤滑方式。可以在很大的粘度范圍內(nèi)選取潤滑油，通常在不加熱的情況下，采用粘度不大于100E50的潤滑油，在加熱的條件下采用粘度不大于20°E50的潤滑油，一般采用摻入抗泡沫和防銹添加劑的精制礦物油。在使用混合油時(shí)，油中不允許含有石墨、皂質(zhì)等固體物質(zhì)，因?yàn)樗鼈儚挠椭形龀鲇锌赡芏氯茏雍湍s嘴。

油霧潤滑與其他潤滑方式比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①油霧能隨壓縮空氣彌散到所有需要潤滑的摩擦部位?？梢垣@得良好而均勻的潤滑效果；②壓縮空氣比熱小、流速高，很容易帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量。③大幅度降低了潤滑油的耗量。④由于油霧具有一定的壓力(2—3KPa)，因此可以起良好的密封作用，避免了外界的雜質(zhì)、水分等侵入摩擦副。

但油霧潤滑也存在一些缺點(diǎn)，選用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①在排出的壓縮空氣中，含有少量的浮懸油粒，污染環(huán)境，對(duì)操作人員健康不利。所以需增設(shè)抽風(fēng)排霧裝置；②必須具備一套壓縮空氣系統(tǒng)。

7結(jié)論

在我中心為某公司設(shè)計(jì)的軋機(jī)潤滑系統(tǒng)的使用過程中，油霧潤滑具有良好的潤滑效果、耗油量小、有較好的散熱作用，能提高滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速。能有效地提高軸承的使用壽命40％。是一種有效可靠有潤滑方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙元國.軋鋼生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備操作與自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)用手冊(cè)中國科技文化出版社2005年.

[2]陳永來，周惠來.最新冶金工業(yè)軋機(jī)分類設(shè)計(jì)與安裝、調(diào)試、維修及設(shè)備改造新工藝新技術(shù)實(shí)用手冊(cè).中國冶金出版社2006年.