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摘要：通过对板坯连铸机轴承润滑现状的分析，提出了解决方案，并应用在板坯连铸机上，解决了轴承润滑不良问题。本文重点介绍了油气润滑改造过程中技术要点。
关键词：油气润滑；板坯连铸机；轴承
油气润滑是将单独供送的润滑剂和压缩空气进行混合，形成汽液两相流体后供送到润滑点的一种集中润滑方式。其原理是运用连续流动的压缩空气对间接供给的稀油产生作用以形成涡流状的液态油滴并沿管壁输送到润滑点。该技术在上世纪90年代在国外钢铁行业得到应用。2000年以后，在国内钢铁厂连铸机上开始有所应用。
1问题的提出
某钢厂1400板坯连铸机扇形段的辊组轴承润滑点多达664个，所有轴承都采用干油润滑。在实际生产使用中，由于轴承所处的工况恶劣，受重载、高温、极低速运转、伴有蒸汽以及轴承座易受水及外界脏物侵入并危害轴承。高温下轴承座内的干油容易碳化，并堵塞干油管道等因素的影响，致使干油润滑经常有润滑不到位情况发生，造成轴承损坏并经常发生粘辊现象，每年都要为此支付近千万元的备件和维护费用，并给生产和产品质量带来不利影响。传统的润滑方式均未能对轴承有效润滑，采用油气润滑后，有效的解决了这一难题。
2油气润滑系统
2.1油气润滑的系统构成
油气润滑系统大体上可以划分为供油、供气和油气混合三大部分。
(1)供油部分。由油箱、油泵、步进式给油器等主要元件组成。油泵的排量较低，耗油量较少。步进式给油器的工作压力为2～4MPa，油泵的压力也较高。
(2)供气部分。油气润滑系统启动时，经过油水分离及过滤的压缩空气由电磁阀接通，经过减压，排出的气压为0．3-0．4MPa。排气管线上装有压力监测器，以保证工作中有足够的气压。
(3)油气混合部分。油和气在混合器中使油雾化成油滴，均匀分散在管道内表面，油气混合物经油气分配阀均匀、适量的供给润滑点。
2.2油气润滑的特点
(1)润滑与冷却同时进行。油气润滑是通过气液两相膜隔开相对运动的摩擦面而起润滑作用，速度较高的气液两相油气流可以带走大量摩擦热，在润滑的同时起到冷却降温作用；
(2)对极低速、重载、高温的适用性好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆油气润滑速度高时能形成完整的气液两相膜，即使在速度较低时仍能形成具有一定承载能力的气液两相膜，其承载能力远大于单相液体膜；
(3)不受油粘度影响。普通粘度的润滑油形成的气液两相膜的厚度大于其单向液体膜厚度，润滑膜形成率提高，减轻了两摩擦面之间的摩擦。油气润滑对稀油、半流动干油甚至是添加了高比例固体颗粒的润滑剂都能顺利供送；
(4)对油的清洁度要求不高。油气润滑对油的清洁度的要求不高，普通新油一般可以直接使用，但为了防止新油本身不够清洁，加油时仍要采用精度不低于40μ的过滤器过滤；
(5)耗油量少。在连续供给的压缩空气作用下，间歇供给的油在管道中形成连续的油膜，保证了单位时间内润滑点能得到定量的润滑剂。间隔时间和供油量可根据润滑点的消耗量进行调节，减小了油耗。
3油气润滑系统改造方案及效果
3.1改造后的油气润滑系统组成及效果
系统由主站、6个油气卫星站、中间连接管道、电子控制、监控装置部分及两级TURBOLUB油气分配器组成，其主要参数如下。
油箱---0．5m3
油泵(齿轮泵)---排量1．2L／min；最大压力8MPa
系统油压工作压力---5～7MPa
压缩空气工作压力---0.3—0.5MPa
润滑介质---VG320等级的耐高温合成油
系统油耗---664mL／p
系统型号---REBSA04／500／2RZMW／G1／S7／TD200
系统总重---350kg
3.2改造过程中的技术要点
(1)由于油气润滑要求轴承座须有适当的密封，因此板坯连铸机辊组轴承座原干油润滑用的骨架油封需保留，但为了油气管路中的压缩空气能顺利外溢，从而保证系统供给轴承的油气流连续、通畅，现行的密封唇口朝里的安装方式改为唇口朝外，即将骨架油封反过来装配。这样可保证轴承座里的压缩空气能顺利顶开密封外溢，且使轴承座内部相对外界拥有一个约0．2MPa的正压。这样就可防止外界的冷却水和氧化铁皮进入轴承座内部，同时外溢的压缩空气又会带走大量的热量，使得轴承拥有了一个相当良好的运行环境，加上源源不断供给的润滑油，就避免了轴承的异常损坏，从而极大地提高轴承和辊组寿命。
(2)采用油气润滑后，原轴承座上用于干油回油的孔必须堵死。现在使用的通往轴承座的干油润滑配管可以充分利用，但使用前必须将里面的干油吹尽；使用油气润滑后，轴承座里不得有干油，因为干油对油气的传输非常不利，轴承在装配时应抹些稀油。
(3)一个主站+六个卫星站的系统配置形式可适应对设备分批改造的要求。每个卫星站对应着不同的辊组段，如1#卫星站对应扇形零段，2#卫星站对扇形段1、2两段，可逐段选择性改造，即一次安装一个主站加1～6个卫星站和所需的TURBOLUB油气分配器。电控系统及程序按照1个主站+6个卫星站进行设计，增上卫星站时只需将新投入卫星站电信号接入主控箱即可投入使用。
3.3改造效果
(1)通过改造，轴承寿命大幅度提高，能达到现行干油润滑的3～6倍；
(2)由于轴承寿命提高，辊子的修理周期亦延长，节省了可观的备件和修辊费用；
(3)由于轴承寿命的和辊子寿命的延长，节约了大量的人工费用和检修维护费用；
(4)由于轴承寿命和辊子寿命的延长，大大减少了铸机停机换辊组检修时间；
(5)改造后系统运行成本低，系统的电耗只有约0．5kw，油耗量全年约4800L；
(6)改造后系统维护成本极低，系统在运行时保持压缩空气的质量，则基本上免维护；
(7)由于系统耗油量极低，润滑剂基本上被100％利用，干油润滑中的大量干油外溢污染冷却水的现象得以杜绝，水处理的费用也因而大幅下降。
4传统润滑方式与油气润滑的比较(表1)
5结束语
由于油气润滑技术的发展，油气润滑首先在欧洲普遍推广，并逐步在世界各地得到广泛应用，它可以延长轴承的使用寿命、降低设备运行及维护费用且有利于环保。如今，油气润滑作为一种新的润滑方式已经在冶金行业中得到了广泛应用，如韩国浦项在连铸生产线、中厚板生产线、热轧板轧机、连续退火炉、硅钢片轧机上装备了油气润滑系统，国内很多钢铁公司如本钢、攀钢等也在部分设备上采用了油气润滑方式。
参考文献：
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[2]邹家祥．轧钢机械[M]．北京：冶金工业出版社，2009．
[3]成大先．机械设计手册EM]．北京：冶金工业出版社，2001．
论文作者:于春稳,王海龙,白少磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
标签：油气论文; 轴承论文; 压缩空气论文; 系统论文; 干油论文; 寿命论文; 轴承座论文; 《防护工程》2018年第17期论文;