林肯油脂润滑系统在冶金设备中的应用与管理.pdf

收稿日期 2004 - 08 - 19 林肯油脂润滑系统在冶金设备中的应用与管理 杨金好 1 徐鸣鹤 2 1 1广州珠江钢铁有限责任公司 广州510730; 21湖北省水利水电勘测设计院 武汉430064 摘要通过对连铸机组油脂润滑系统的分析,针对实际应用中存在的问题,提出了对系统的应用与管理方法。 关键词油脂润滑系统;应用;管理 中图分类号TG23 文献标识码 B 文章编号 0254 - 0150 2005 3 - 164 - 3 CSP薄板坯连铸机是德国S MS公司开发的具有 20世纪末世界先进水平的垂直连铸机。该机组所生 产的铸坯坯厚仅为50 mm,拉速快,冶金时间短。但 存在设备紧凑,环境温度高,有冷却水冲刷和氧化铁 皮等不利因素影响机组的安全、稳定运行。扇形段辊 子能否在高温高湿、水淋等条件下运转,将关系到铸 坯质量好坏和漏钢率的高低。本文作者结合多年润滑 设备管理经验,试图通过润滑设备的有效管理,达到 实现该机组的长期稳定、经济运转的目的。 1 林肯油脂润滑系统 该机组共有398个集中润滑点,扇形段及夹送 辊、拉矫机因存在高温、水淋等环境因素而要求润滑 间隔时间短、润滑剂量大。另外大包回转台及摆动剪 的工况也差别较大。考虑到以上因素,集中润滑站设 置5套LI NCOLN高压干油泵,其中4台分别供大包 回转台、液压振动台及扇形段、夹送顶弯及拉矫辊、 摆动剪等设备使用, 1台备用泵可以切换到以上4个 系统任意一个上使用。为泵站配套的有一套补油泵, 用以向各分站补给油脂。 该集中式油脂润滑系统依照不同的功能块可划分 为补油装置、高压油脂泵、润滑点油脂分配装置、气 动控制装置和电控PLC等几个部分。 111 补油装置 图1 补油装置系统 为了实现油脂的自动补给,避免人工补脂造成二 次污染,补油装置采用LI NCOLN气动杆式油脂泵配 合专门设计的200 L油桶实现无中转补给。气动泵由 气动马达驱动,具有排量大、速度快等特点。系统配 置如图1所示。 112 泵站 图2 泵站系统 连铸机润滑系统主泵采用电动双线柱塞泵,排量 为14 L /h,最大工作压力40 MPa,设有液位高、液 位低报警开关,气动换向。泵出口配单向阀、数字压 力开关、过滤器、安全阀以及机械式压力表等,如图 2所示。 11泵油柱塞 21泵油柱塞 31浮动柱塞 41框架 51活 塞1的吸油口 61活塞2的 吸油口 71高压油出口 图3 电动双线柱塞泵 电动双线柱塞泵由1 台0155 kW的电机通过偏 心轴驱动如图3所示的框 架4,实现往复运动,在 框架的带动下泵油活塞1 和2把从吸油口5和6吸 进的油脂通过出油口7排 到A、B供油管内。 113 润滑剂的分配及润 滑周期的设定 11311 大包回转台机械 设备的润滑 大包回转台润滑站向回转轴承、升降油缸球头, 及各关节轴承供应润滑脂,共有66个润滑点,每个 工作日油脂消耗量约75 mL。系统在回转台每旋转5 圈后向双线中的其中一线供油,交替进行。 11312 扇形段及液压振动台设备的润滑 扇形段及液压振动台设备的润滑是连铸机集中润 滑的核心,包括扇形一段、二段和三段以及液压振动 2005年5月 第3期总第169期 润滑与密封 LUBRICATI ON ENGI NEERI NG May 2005 No13 serialNo1 169 台等设备,共有256个集中润滑点,每个工作周期油 11终端压力控制器 21分 配器 31压力表 41电磁 换向阀 图4 脂消耗量为348 mL。其中 液压振动台部分共有24个 润滑点,由于该处环境与 扇形段差别比较大,供油 时振动台只在扇形段三个 供油循环的第一个循环供 油,间歇周 期为10 min。 为了实现该目的,系统在 进入振动台供油装置之前, 配置 了 电 磁 换 向 阀,由 PLC程序控制实现切换, 如图4所示。扇形段设备 具有经常需要更换、工作环境恶劣、生产时无法检查 等特点,为了保证各PN 轴承得到合理润滑,该润 滑脂配置系统采用递进式 分配器与双线式分配器相 结合,巧妙地实现了更换 扇形段时停止供脂,系统 堵塞或泄漏时能够及时发 现的目的。如图5所示。 单向阀2满足递进式分配器单向供油的特点,用于回 图6 SSV6/1型递进式分 配器 油。泄荷阀3用于系统与不 同的扇形段之间的快速接头 连接时泄压。旁通阀5用于 在递进式分配器堵塞时切换 成单独双线润滑,实现不停 机维修。该系统配置的递进 式分配器为SSV6/1型,递 进式分配器不同于普通双线 式分配器,分配器上装有计数传感器,如图6所示。 图7 递进式分配器 工作原理图 递进式分配器只有一 个进油孔,高压油脂依次 推动各柱塞后,实现每个 出口的定量配油,如果其 中任意一个柱塞卡死或堵 塞,则会导致其余所有柱 塞无法动作。其工作原理 如图7所示。 该种分配器单活塞每 次配油量为012 mL,由于已经把6个出油孔连接到1 个出口,如图8所示,因此该计数传感器每记1个数 的实际配油量为 0126 112 mL 一段共有36个润滑点,采用VSKH双线式分配 器配脂,该种双线式分配器单通道配油量为115 mL / 次,因此一段的计数器设定值应为 362115112 221 5 次 取整后为23次。二段、三段每边分别有40个集 中润滑点,其计数器设定值计算方法应为 402115112 25 次 X1配油器 1～61通道 编号 A1卡套 图8 实际工作中计数应一段大 于或等于23次,如果小于23 次,表明系统堵塞,如果超过 23次太多则表明系统有泄漏。 二段、三段的原理相同,如果 超过25次太多则表明系统泄 漏;小于25次则表明系统堵 塞。 11313 夹送辊、拉矫机设备润 滑 3 系统为夹送辊、拉矫机设备提供脂润滑 ,共有 36个润滑点,每个工作周期油脂消耗量为54 mL。间 歇润滑周期原设定为15 min,由于该设备处于高温多 水,以及氧化铁皮侵蚀等原因,夹送辊处的轴承使用 寿命严重不足,间歇周期后改为10 min,取得了较好 的效果。 11314 摆剪设备润滑 4 干油系统向摆动剪提供脂润滑 ,共有40个集 中润滑点,每个工作周期油脂消耗量为5316 mL。间 歇润滑周期为10 min,如果铸坯碎断,润滑间歇时间 自动缩短为每周期60 s。如果主传动停机,则系统在 保持间歇润滑2 h 可变之后停止。 2 油脂润滑的基础管理 211 润滑剂的选择 薄板坯连铸机工作环境具有高温、蒸汽腐蚀、水 淋冲刷、负荷重、粉尘大、氧化铁皮侵蚀等特点,因 此机组在润滑脂的运用方面要求很高。投产之初,机 组采用了某进口EP2极压锂基润滑脂,含抗磨及抗 腐蚀添加剂,适用于重载滑动和滚动轴承,适用温度 范围为- 20～110℃。使用期间,在大包升降油缸连 接球头等极重负荷处,出现滑动表面润滑不足产生烧 损粘结现象;在扇形段、夹送辊等高温处,出现因油 脂发黑变质导致轴承寿命严重缩短问题;润滑系统频 繁出现高压报警,接头脱落现象。究其原因可能是润 滑脂抗极压、高温性能及泵送性能不足引起的。 为解决以上问题,机组改用国产JZ EP聚脲基润 滑脂。脲基脂有特殊的晶体结构和胶体结构,对金属 表面的附着力较强。JZ EP脲基脂适用温度为- 20～ 180℃,滴点高,耐热性及抗氧化性好;具有良好的 极压抗磨性能和泵送性能。试用该脂后,大包升降油 缸连接球头滑动表面烧损粘结现象消除;扇形段、夹 送辊等处挤出的油脂颜色正常,轴承寿命提高1倍以 上;润滑系统泵压下降,高压报警大为减少,接头脱 落现象基本消除。因此,连铸机组润滑脂的选择应在 5612005年第3期杨金好等林肯油脂润滑系统在冶金设备中的应用与管理 抗极压、耐高温、抗水淋及泵送性能等方面综合考 虑,以EP聚脲基润滑脂为佳。 212 污染控制 油脂润滑的关键在于轴承动静元件中形成的一层 油膜,如果有超过油膜厚度的沙粒等污染物存在于润 滑剂之中,它就会破坏油膜,导致轴承的急剧磨损。 另外,由于污染物的长期聚集会引起管道堵塞,导致 相关润滑点无法得到正常润滑,从而影响设备的效率 和寿命。该系统设置的两道过滤装置,分别位于油桶 泵的出口如图1的 “4”和高压油脂泵单向阀之 后如图2中的 “7”。两处的过滤器要坚持每月拆 洗检查,发现破损及时更换,否则会影响高压油脂 泵、分配器、轴承等的寿命,严重的会造成润滑事 故。轴承废油排出通道要保持畅通,定期清理氧化铁 皮及轴承附近粘结的污物,尽量避免污染物侵入轴 承。 213 润滑周期的调整 SKF关于轴承润滑供油量Q、轴承温度t和摩擦 力NR三者之间的关系曲线如图9所示。 图9 一定条件下润滑过量 或润滑不足都会导致轴承 温度升高,摩擦增大。机 组各润滑点轴承大小不 同,工作环境不同,在日 常管理中应积累经验数 据,通过合理调整各分系 统的润滑周期,选用不同规格的分配器和调节分配器 活塞行程来实现润滑点的适量润滑。机组目前使用的 分配器包括VSKH、VSG、VSL 3种类型,每周期润 滑剂分配量分别为0～115 mL、0～213 mL和0～510 mL。双线式分配器润滑点数为2、4、6、8四种类 型,在遇到用户点为奇数时,在活塞两端对称分布的 输出管道一端被堵死,此时应调整分配器上的调节旋 钮S使活塞两端管道贯通,否则该活塞无法换向,润 滑剂无法到达该奇数用户点。 214 终端压力控制器的选用与压力设定 常用的终端压力控制器有机械触点式和电子压力 开关两种,如图10所示。机械式通过压力油脂推动 柱塞上行,继而推动触点开关的形式发出换向信号, 实际压力靠机械式压力表显示。该形式的终端压力控 制器结构复杂,压力设定不方便,盲管内的油脂不流 动易固化,引起系统不换向压力持续升高导致管道损 坏等问题,适用于环境温度不高、换向周期较长的系 统。电子压力开关集压力变送与数字显示于一体,具 有结构简单、设定方便等特点、适用于控制精度较 高、换向周期较短的系统,安装时应注意隔热,最好 远离高温热源。终端压力控制器的安装位置最好在系 统中距润滑泵站最远的主管线上,以其后连接1～2 个分支供油细管为宜,这样能够保证所有分配器换向 的同时,减少因终端压力控制器接管为盲管引起的油 脂无法更新形成的固化堵塞问题。 11电子压力开关 21机 械终端压力开关 图10 215 固化干油的处理办法 干油系统管网一旦出现 干油固化、管道堵塞等问题, 将会严重影响设备润滑质量, 时间过长甚至会造成润滑表 面高温粘结损坏。该问题的 解决办法首先是拆开管道, 分段挤压排除固化废物;其 次是缩短系统润滑周期或增 大每周期润滑剂量,减少油 脂在管道内的停留时间;另外要注意固化物中有无泥 沙,如有,应对系统油脂污染严加控制。 3 结束语 润滑管理是设备管理的一项重要基础工作,良好 的润滑是机械设备长期稳定运转的前提。连铸机组机 械设备脂润滑的部位较多,类型包括滚动轴承润滑、 关节轴承润滑、PN轴承润滑等多种形式。在日常管 理过程中,应针对不同设备及系统的特点,制定相应 的润滑方案,严格执行污染控制措施,以提高轴承寿 命,减少甚至避免润滑事故的发生。 上接第154页十六烷值改进剂优先吸附在金属表 面,阻碍润滑改进剂的吸附,而十六烷值改进剂又增 大柴油的磨损性能,因此造成柴油中要加入足够多的 润滑改进剂,才能使柴油满足磨痕直径不大于460 μm的要求。 4 结论 1柴油中加入润滑改进剂能够大幅度提高柴油 的润滑性,柴油中流动改进剂的加入也能提高柴油的 润滑性,但当加有流动改进剂的柴油再加入润滑改进 剂时,流动改进剂将显著地影响润滑改进剂的性能。 2柴油中加入十六烷值改进剂能够使柴油的 润滑性降低,十六烷值改进剂将显著地降低润滑改进 剂的润滑性能。 参考文献 【1】刘冀一 1中国车用柴油现状、发展趋势及应对措施 1石油 商技, 2003 61 【2】韦淡平 1燃料油润滑性的研究 Ⅱ 模型化合物试验 1石 油学报石油加工 , 1988 11 【3】韦淡平 1燃料油润滑性的研究 Ⅲ 柴油的磨损性能 1石 油学报石油加工 , 1990 11 【4】Ми т у с о в а ТН 1У л у ч ш е н и е с м а з ы в а ю щи х с в о й с т в д и з е л ь н 2 ы х т о п л и в 1/Х И МИ Я И Т Е Х Н О Л О Г И Я Т О П Л И В И МА С Е Л, 2002 31 【5】К а л и н и н а М В 1 У л у ч ш е н и е с м а з ы в а ю щи х с в о й с т вд и з е л ь 2 н ы хт о п л и в 1/Д и с с е р т а ц и ян ас о и с к а н и еу ч е н о йс т е п е н и к а н д 1 т е х н 1 н а у к 1/М, 200111611 661润滑与密封总第169期