張路平
(河南省特種鋼(gāng)複合材料工程(chéng)研究(jiū)中(zhōng)心)
摘 要:本文所介紹的油霧(wù)潤滑技術在650mm冷軋機(jī)上(shàng)的應用(yòng),選擇正確的潤滑方式和良好的密封是延長軸承壽命的Z有效的方(fāng)法之一。油霧潤滑是一種(zhǒng)高效能的潤滑方式(shì),能有效地提高軋輥(gǔn)軸(zhóu)承的壽命,在實際應用中有一定的(de)實用價值。
關(guān)鍵詞:軋機(jī);油霧潤滑;軸承潤滑
0 引言
軋鋼機的型式是多種多樣的,按用途分類可分為型鋼軋機、帶鋼軋機等。由於軋鋼機正(zhèng)向著高速、重載、高強度、高剛度和(hé)連軋化的方向迅速發(fā)展(zhǎn),因此對滾動軸承的要求也越來(lái)越高。因此正確的潤滑方(fāng)式和選用良好的密封裝置是延長軋機軸承壽命的Z有(yǒu)效的方法(fǎ)之一。油霧潤(rùn)滑是(shì)一種高效能的(de)軸承潤滑方式。油霧潤滑以壓縮空氣作為動力,使油液霧(wù)化,產生像煙霧一(yī)樣的、顆粒度在2μm左右的幹(gàn)燥油霧,然後經管道輸送到潤滑部位。目前(qián)在冶金企(qǐ)業中,油霧(wù)潤滑裝置多用於大型、高速、重載的滾動軸承(chéng)潤滑上。本文所介紹的油霧潤滑技術在冷軋機上軋輥軸承的應用是以我中心(xīn)為某(mǒu)公司設計的650mm軋機支(zhī)承(chéng)輥油霧潤滑係(xì)統為例,介(jiè)紹油霧潤滑在實際生(shēng)產中的應(yīng)用。
1 油霧潤滑的原理
油霧潤滑(huá)的原理(見下(xià)圖1)是壓(yā)縮空氣由進氣管1進入油(yóu)霧發生器中,油池6內的潤滑油,由於文氏管2的作用(yòng)從吸油管5吸出,噴散成為微細油粒(Φ0.002~0.005mm),較大的油粒碰擋板3後返回油(yóu)池,微細霧狀的油粒(lì)經過(guò)油霧(wù)管4輸出(chū)至潤滑點。
2 油霧潤滑的結構組成(chéng)
油(yóu)霧潤滑的結構組成,通常由空氣(qì)過濾(lǜ)器(qì)、電磁閥、調壓閥和油霧發生器等四(sì)個部分所(suǒ)構成,以及必需的附件凝縮嘴和管路及控製檢測儀表等(děng),油霧發生(shēng)器是核心裝置。
3 油霧潤滑裝置
我國設計生產的適用(yòng)於冶金設備的油霧潤滑裝置,其供(gòng)油能力有100W
L、300W
L、1000W
L的三種(zhǒng)大型規格(W
L為油霧潤滑油當量單位)。
4 凝縮嘴的選用
油霧發生器產生的油霧直接輸送到潤(rùn)滑點,經凝縮嘴破壞油霧粒子的表麵張力,使其(qí)結合成較大的油滴,在潤(rùn)滑處形成必(bì)需的油膜而實現潤滑作用。
凝縮嘴中具有一個或幾個、有一定長度和直徑的小孔(kǒng),成(chéng)為各種規格(不同供油能力)的凝(níng)縮嘴。
5 油霧潤滑的應(yīng)用
對於冷軋機來(lái)說,其潤滑(huá)點主要(yào)是軋輥軸承。在軋(zhá)鋼機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(gèng)大的徑(jìng)向負荷和雙向軸(zhóu)向負荷;而圓柱滾子軸承隻能承受徑向負荷,因此當支承輥采用四列(liè)圓柱滾子軸承時,需要附加止推軸承來承受軸向力。這些軋輥軸承有一個共同的特點,就是工作負荷大、運轉速度差別大和工作環境惡劣。由於軋製中采用乳化液作(zuò)為工藝軋製液,為防止乳化液(yè)的侵入軸承座(zuò)對(duì)軸承(chéng)的鏽蝕,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(wù)潤滑係統對軋鋼機軋輥(gǔn)軸(zhóu)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(quān)。
下圖是我中心為某公司設計支承輥的油(yóu)霧潤滑示意圖,支承輥主要有四列圓柱滾子軸承FCD6896350和一套(tào)深溝(gōu)球軸承6064組(zǔ)成和(hé)一(yī)組(zǔ)J型(xíng)油封及一組水封組成。每側軸承座潤滑點有4個,圓柱滾子軸承2個、深溝球軸承1個及J型油封1個(gè)。
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.1 滾(gǔn)動(dòng)軸(zhóu)承的潤滑WL的(de)計算:
WL=(d*n*k1)/25(ml/h)
式中:d——滾動軸承內經mm
n——滾動軸承列數
k1——係數,在1~3之間(根據承受載壓力確定)
支承輥軸承計算當量為
深溝球軸承6064的潤滑油霧量,WL1=(d*n*k1)/25=320*1*2/25=18.3ml/h
四列圓(yuán)柱軸承FCD6896350的潤滑油霧量(liàng),取k1=2.5
WL2=(d*n*k1)/25=340*4*2.5/25=136ml/h
5.2 滾動軸承的軸端使用骨架橡膠密封時,還要考慮密封的潤滑問題,因此其WL值則按下式:
WL=D/25
式中:D——密封軸徑(jìng)mm
支承輥所用油封為:J型油封400*440*20計算潤滑油霧量(liàng)為(wéi)
WL3=D/25=400/25=16ml/h
5.3 油霧潤(rùn)滑(huá)裝置規格型號 根據四個潤滑點的(de)每個軸承座的油霧總量為:WL=18.3+136+16=170.3ml/h
公司所用軋機為四輥可逆(nì)軋機,支承輥采用油霧潤滑,而工(gōng)作(zuò)輥采用油脂潤滑,所以單台軋機(jī)隻有(yǒu)二支支(zhī)承輥采用油霧潤滑,所需油霧量WL總=170.3*4=681.2ml/h,根據需油霧量,選霧潤滑裝置的型號為(wéi)WZ-1000,供油能力WL為750的油霧潤滑(huá)係統。
5.4 凝縮嘴裝(zhuāng)置的選用 根據以上各(gè)潤滑部位所計算的油霧潤滑量,凝縮嘴選用(yòng)普通型號(hào)WL=20凝(níng)縮孔麵積4.52mm2的2個,大型凝縮嘴油霧量WL=70凝(níng)縮孔麵積(jī)17.25mm2的2個。
凝縮孔麵積為(wéi):2*4.52+2*17.25=43.54mm2
由於軸承腔內應(yīng)設置空氣通道,排氣口的(de)麵積應為凝縮嘴油孔總(zǒng)麵積的兩倍。所(suǒ)以加裝排(pái)氣口的麵積(jī)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,管子應該光滑清潔避免不必要的彎曲(qǔ);以減(jiǎn)少油霧在管路的(de)凝聚,並(bìng)且管路應該向油霧發生(shēng)器(qì)方向傾斜(xié),支(zhī)管(guǎn)連接於主管道的上部,且不宜過長。
油霧(wù)在管路中的速度超過一(yī)定(dìng)數(shù)值時,由於(yú)油霧與管道壁的碰撞,也容易產生凝聚,一(yī)般油霧的流速要求不大於6m/s,輸送油霧管子的截麵積F,也可按下式計算:
F≥6Σf(mm2)
式中(zhōng):Σf——所有(yǒu)凝縮(suō)嘴內(nèi)孔截麵積之和mm2
根據油霧潤滑量(liàng),深溝球軸承潤滑(huá)點油路(lù)內徑選為φ8mm,密封潤滑點油路內徑選為φ6mm,四列圓柱軸承有二個潤滑點選油路內徑為φ15mm。
輸送油霧管子(zǐ)F≥6Σf=6*43.54=261.24mm2也就是輸送油霧管子(zǐ)直徑選為φ20mm。
6 油霧潤滑的特點
對於油霧潤滑來講,它是一種較先進的微量的潤滑方式。可以在很大的粘度範圍內選取潤(rùn)滑油,通(tōng)常在不加(jiā)熱的情況下,采用粘度不大於100E50的潤滑油,在加熱的條件下采用(yòng)粘度不大於200E50的潤滑油,一般采用摻入抗泡沫和防鏽添加(jiā)劑的精製礦物油。在使用(yòng)混合油時,油中不允許含有石墨、皂質等固體物質,因為(wéi)它們從(cóng)油中析出有可能堵塞管子和凝(níng)縮嘴。
油(yóu)霧潤滑與其他潤(rùn)滑方式比較(jiào),具有許多獨特的優點:①油霧能隨壓縮空氣彌散到(dào)所(suǒ)有需要潤(rùn)滑的摩擦部位。可以獲得良好而均勻的潤滑效果;②壓縮空氣比熱小、流(liú)速高,很容易帶走摩擦所產生的熱量(liàng)。③大(dà)幅(fú)度降低了潤滑油的耗量。④由於油霧(wù)具有一定(dìng)的壓力(2-3KPa),因此可以起良好的密封作用,避免了(le)外界的(de)雜質、水分等侵入摩擦副。
但油(yóu)霧潤滑也存在一些缺(quē)點,選用時應注意以下幾點:①在排出的壓縮空(kōng)氣中,含有少量的(de)浮懸油(yóu)粒,汙染環(huán)境,對操作人員健康不利。所以需增設抽風排霧裝置;②必須具備一套壓縮空氣係統。
7 結論
在我中心為某公司設計的軋機潤滑係統的使用過程中,油霧潤滑具有(yǒu)良好的(de)潤滑效果、耗油量小、有較好的散(sàn)熱作用,能提高滾動軸承的極限轉速。能有效地提高軸承的使用壽命40%。是一種有(yǒu)效(xiào)可靠有潤滑方式。
參考文獻:
[1]趙元國.軋(zhá)鋼生產機械設備操作與自動化控製技術實(shí)用手冊.中國(guó)科技文化出版社.2005年.
[2]陳永來,周惠來.Z新冶金工業軋機分類設計與安裝、調試、維修及設備改造新工藝新技術實用手冊(cè).中國冶(yě)金(jīn)出版社.2006年.
來源:《中(zhōng)小企業管理與科技》2009年第25期