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油气润滑技术在带钢轧机轴承上的应用

作者：天津金百联机电              发表时间：2011-08-31

油气润滑，就是将单独供送的润滑剂和压缩空气进行混和并形成紊流状的油气混和流后以精细的连续油滴的方式喷到润滑点。其系统主要由含主站、卫星站、二级分配器及控制系统组成（系统见图1）。在学术界被称为“气液两相流体冷却润滑技术”，是一种新型的润滑技术，它是在吸取了油雾润滑的优点，克服了油雾润滑的一些缺点后发展起来的，尤其适用于高温、重载、高速以及有冷却水和脏物侵入润滑点等恶劣工况条件的场合。由于它能解决传统的单相流体润滑技术无法解决的难题，并有非常明显的使用效果，大大延长了摩擦副的使用寿命，改善了现场的环境，因此正在得到越来越广泛的应用，尤其是在冶金工业领域。图1油气润滑系统图带钢轧机轴承现状带钢轧机的支承辊轴承和工作辊由于受的负荷大，一般都采用四列圆柱滚子轴承加止推轴承结构，在辊颈处有密封圈。传统的干油润滑，就是将大量的润滑脂充满轴承座，作用一是润滑轴承，二是对轴承座内腔密封，防止外界污染物进入。由于干油的流动性差，所以填充的干油只有极少一部分起润滑作用，轴承座内的极大部分干油只是停留在原地，根本无法接近轴承的滚动体。为防止干油外溢以及外界污染物也可能沿缝隙进入轴承内部，一般采用带唇口的密封圈，但在使用过程中，密封圈与轴颈接触部位就会磨损，这样，干油就会从轴承座密封处外溢，进入水系统，并污染设备和环境。同时外界污染物也可能沿缝隙进入轴承内部造成轴承因润滑不良而导致毁坏。干油润滑轴承备件的消耗很大，非正常的损坏也给生产造成障碍。而且在更换轴承时，轴承座内的干油需进行清洗，工人清洗工作量很大，造成油品浪费及对环境的污染。油气润滑的优点油气润滑由于其可靠的工作原理具有传统干油不可比拟的有点：①由于其工作特点通过连续不断的压缩空气为润滑介质载体，空气流能及时吸收摩擦热，通过气孔向外排出，所以，冷却效果特别好，对高速、重载、工况下提高轴承的使用寿命是很有利的。压缩空气使轴承内腔始终保持约0.3bar左右的正压，能有效阻止脏物和水的侵入，使轴承具有良好的密封性能，从而大幅提高传动件的寿命。适用于恶劣工况：处于高速或低速、重载、高温及受水或其他有化学危害性流体侵蚀的传动件运行的场合。②介质消耗量低。采用油气润滑后润滑剂的消耗量只相当于油雾润滑的几分之一、干油润滑的几十分之一。油气润滑通过定油量定周期向润滑点供油，从而保证达到最佳的润滑效果。轴承油量计算可根据公式：Q=c×D×B计算求得式中：c＝0.00003～0.00005（润滑系数）D=轴承外径（mm）B=轴承宽度(mm)轴承润滑的给油周期确定：T=(ZN×Qmain)÷(Q×C)×3600式中：ZN－主递进式分配器工作行程数Qmain－主递进式分配器工作行程的排油量Q－润滑点需要的润滑量C－安全系数③由于设备结构简单，工作性能可靠从而可大幅降低润滑设备的运行和维护费用。④对油品粘度的适应性好。由于油气润滑中的油不需雾化，润滑油的粘度不受限制，即使粘度较高的润滑油也可通过气流运输。粘度高的润滑油对于加大油膜厚度和膜厚比都是有利的。⑤系统油量计量准确，保证各供油点准确按消耗供油，使润滑油基本100%被消耗。⑥由于润滑油没有被雾化，在轴承空腔以及向大气排放的仅是空气，所以对环境污染小。⑦监控手段完善，机电一体化程度高系统运行可靠，维护量小。油气润滑在轧机轴承上的应用根据带钢轧机的工作条件及油气润滑的特点，在带钢轧机上采用油气润滑是非常具有优势的。为了换辊方便，采用带有单向阀的快换接头。由于四列滚子轴承价格昂贵，出现事故对生产影响较大，造成巨大的经济损失。为了提高可靠性，避免由于油气流不通造成轴承损坏，轧辊轴承油气润滑都采用逐点检测技术对轴承润滑进行监测，当油路不通或流速过低时会报警。油气润滑分配器可采用内置式分配器，以保证油气可靠输送。对于圆柱辊子轴承加止推轴承结构润滑方式见图2。对于圆锥辊子轴承润滑，其基本结构如图3。图2圆柱辊子轴承加止推轴承结构润滑方式图3圆锥辊子轴承润滑基本结构油气润滑存在的缺点主要是：系统需要压缩空气，压力4～6bar，设备初期投资大。但是通过使用，油气润滑与传统干油润滑相比，润滑脂消耗可降低90%以上，轴承寿命提高3～6倍，同时减少了对环境的污染，降低工人的操作强度，具有非常大的经济效益和社会效益。结论油气润滑是一种高效的润滑方法，在当今机械设备向着高速、重载和精密灵敏方向发展的时代，他将以其独特的优越性发挥良好的作用。油气润滑技术的逐步推广应用，并且已经在提高润滑效率、降低润滑油消耗、提高轴承使用寿命、减少环境污染方面取得了明显的效果。气液两相流体润滑技术必将成为润滑技术发展的重要方向。
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