鋼廠冷軋平整機滾動軸承工作時發熱問題的解(jiě)決

2009-10-13

作者:徐根元 華(huá) 傑  
  摘要:普遍認為進口設備價格高、故(gù)障率低、維修周期長、使用壽命長、生產可靠性高、安(ān)全性好,但(dàn)是實際生產中進口設備也會經常出故障、經常停機維修、影響生產的連續性和可靠性。國內某大型不鏽鋼廠冷軋分廠進口平整機在生產運行時由於軸承溫度太高平整(zhěng)力隻能達(dá)到(dào)要求的3/4、轉速隻能達到(dào)要求的2/3的情況下滾動軸承溫度還在90℃以上運(yùn)行,幾乎每(měi)8h換下一根軋輥進行維修並換潤滑脂,這些故障是由於潤滑不良引起的,進口設備也會采(cǎi)用“尚可”級潤滑材料,後改用(yòng)優化油品後平整機滾動軸承運轉溫度下降到(dào)了45℃左右。
  關鍵詞: 潤滑故障; 滾動軸承; 潤滑(huá)劑; 優化油品
  1   概述
  某世界級特大型不鏽鋼廠冷軋分廠從歐洲先進(jìn)國家(jiā)引進的板材冷軋生(shēng)產線,自2002年安裝投產後現存(cún)在如下問題:
  ①不鏽(xiù)鋼冷軋分廠薄板軋製生產線(xiàn)Z後一(yī)道工(gōng)藝之平整機(jī)軋輥軸承溫度高達90℃以上;
  ②平整壓力(lì)生產要求為800t,實際使用隻(zhī)能達到600t;
  ③軋輥轉速生產要求為240r/min,實際使用隻能達到160 r/min;
  ④軋製不鏽鋼薄板線速度生產要求(qiú)為600m/min,實際使用隻(zhī)能(néng)達到400 m/min;
  ⑤重達10t以上的軋輥平均(jun1)每8h拆卸維修更換(huàn)潤滑油脂一次,還要經常上外圓磨床磨削平整麵至鏡麵,定期還要(yào)換軸承,維修工(gōng)作量非常繁重,維修費用很大,工人勞(láo)動強度也很大,勞命傷財!否則薄板會(huì)由於(yú)軸承磨損發熱振動引起平整度差而(ér)產生廢品;
  ⑥總之這台平整(zhěng)機是在嚴重帶(dài)病(bìng)工作,且不斷有嚴重化傾向。   
  2   製定或推薦用油的潤滑問題(tí)
  機器用潤滑材料可分(fèn)四個等級:(a)劣質(zhì)、(b)尚可、(c)優良、(d)Z佳(jiā)。而不少機器製造商在出廠說明書(shū)裏製定或推薦的往往是“尚可”級,因為他們深知用“劣質”時機器運轉不久便損壞,對他(tā)的品牌名聲(shēng)不利。反(fǎn)之用(c)、(d)二級因潤滑劑過(guò)分好、機器壽命太長對他們生(shēng)意不利,Z理想當(dāng)然首選(b)級“尚可”,即機器在保質期內潤滑劑(jì)“尚可”,過了保質期機器壞了或有故障了,客戶又要(yào)向(xiàng)他們(men)買新的(de)配件或新機(jī)器。本文(wén)介紹的某大型不鏽鋼冷軋生產線進口平(píng)整機潤滑問題便是典型的“尚(shàng)可”級案例。通過“潤(rùn)滑優化(huà)”處理已徹底解決(jué)了由於潤滑(huá)問(wèn)題(tí)而產生的一些列(liè)故障。
  3   技術(shù)分析(xī)
  該不鏽鋼(gāng)冷軋生產線的平整機製(zhì)造商說明書推薦用(yòng)在軋輥滾動軸(zhóu)承上的潤滑(huá)脂牌號為(wéi)德國進口價格不菲的(de)潤滑脂(zhī)(詳細技術參數參數見附表),由表內數(shù)據可見屬尚可級,平整機有關技術(shù)參數如(rú)下:
  軋輥總長;4725mm
  軋(zhá)輥有效長:1400mm
  軋輥Z大直徑:φ860mm
  軋輥Z小直徑:φ795mm
  軋輥主(zhǔ)軸承尺寸:500×720×530mm (4隻)
  軋製板材每卷重;25t(產品平均重)
  軋製板材尺寸:0.3,0.5……1.5×1000,1219,1230(厚×寬mm)
  軋製材(cái)質:ATST 430(材質有時會變動)
  軋製軸承Z大DN值:240×610﹦146400
  解決軸承(chéng)發熱問題,按常規的做法是每當軸承溫度過高時往往采取“一吹(chuī)、二冷、三改造(zào)”的辦法,即一是用壓縮空氣或鼓風機吹冷,二是通水(shuǐ)進(jìn)行(háng)冷卻,三是進(jìn)行(háng)所謂改造,加裝(zhuāng)大油箱將軸承部分原用脂潤滑改用油潤滑屬半冷(lěng)卻半(bàn)潤滑狀態,很明顯這些都是治標不治本的笨辦法,是典型不運用摩擦學和不重視潤滑技(jì)術(shù)來解決問題的方法,要真正從潤滑技術著手,改變“尚(shàng)可”的潤滑材料,選用優化油品進(jìn)行潤滑優化才是根治(zhì)潤滑故障的Z根本的方法!也是這次徹底解決潤(rùn)滑問題的關鍵所在:就(jiù)是說雖潤滑問題表現在五個方麵,但個問題是根本問題(tí),真所謂“潤滑是關鍵,關鍵在潤(rùn)滑”!因此可肯(kěn)定該平整機(jī)軋輥軸承長期處在90℃高溫(wēn)下運行(háng)是產生其它四個問題的根源。
  4   問題(tí)的解決
  我們對洋設備原說明書指定用(yòng)油脂進行分析對比、質疑和(hé)否定。認為說明書指(zhǐ)定用油脂屬於(yú)“尚(shàng)可”級,然後根據冷軋平整機的工況選用合適的優化油品,脂的規格不變還(hái)是2#脂,但品質從“尚可”級提高至“優化”級(jí)(詳細技術參數見附表),經過大量對比、篩選Z後確定的2#脂,多方麵技術指標遠遠好於原來說明書指定的“尚可”級脂,這樣很可能使不鏽鋼冷軋生產線之平整機軋(zhá)輥軸(zhóu)承的滾柱、滾道(dào)和保(bǎo)持架之間因潤滑良好而使(shǐ)軸承運轉溫度大大下降,其它四個(gè)問題也(yě)會隨之迎刃而解。在事後的實踐中也確定(dìng)證明了這是(shì)正確的、可行的。
  在次使(shǐ)用時,加入新脂後在相同的工況下(xià)運行軸承溫(wēn)度僅45℃,這樣顯然達到了(le)預期的效果。由於(yú)軸承溫度下降導致(zhì)機(jī)器運(yùn)行(háng)平穩,軋輥維修周期原來平均8h更換一次現在延(yán)長到7天更換一次(此時潤滑脂(zhī)和滾動軸承還很好,是(shì)由於其他原因需要(yào)更換),是原來的21倍,其餘的三個問題(tí):軋製壓力、軋輥轉速及不鏽鋼薄板線速度均達到(dào)生產(chǎn)所需(xū)要的要求,現在(zài)已經過長時間(jiān)運行考驗證明原來幾個問題已全部圓(yuán)滿解(jiě)決,且成果明顯而又穩定的。由於(yú)運轉平穩耗電量同比下降10%左右,這樣真正做到(dào)了節能降耗,因耗脂量下降舊脂排(pái)放大大減(jiǎn)少也有利於環保。
  5   結束語
  ①這次解決潤滑故障是摩擦學潤滑技術應用方麵又一典型案列,不(bú)論從減少大型滾動軸承的進口,延長零(líng)部件壽命減少(shǎo)維修(xiū)費用,維修工時的節約,減少停(tíng)工搶修時(shí)間,減少工人的(de)勞動(dòng)強度,提高生產效率,節(jiē)約用電,減少舊脂排放而有利(lì)於環保(bǎo)工作(zuò)等方麵均有明顯效果。更可喜的還有推廣價值,僅該冷軋分廠內就(jiù)還有(yǒu)同(tóng)類4台機(jī)器可推廣,還有其他一(yī)些設備運(yùn)轉時(shí)發熱的軸承都可推廣應用。
  ②為今後不要迷(mí)信先進(jìn)的“洋技術”及(jí)“洋設備(bèi)”開了個先例,以後若再遇(yù)類似問題時隻要從摩擦學理論出發認清“尚可(kě)”的情況就可識破這些潤滑疑難問(wèn)題(tí),其他一(yī)些故障問題也往往會“迎刃而解”,當然 “潤滑”並不是萬能的,但不考慮“潤滑技術”是萬萬不能(néng)的,因為“設備故障有70%左右與潤滑不(bú)良有關”。
  ③用(yòng)油成本、維修成本、零部件成本、設備使(shǐ)用成本等綜合成本大幅降低,我們這次選用的“優化”級潤滑脂的單價僅是原用“尚可”級潤滑(huá)脂的1.27倍(即高出27%左(zuǒ)右),但所創(chuàng)造效益是:
  a) 用油量減少21倍、廢油處置減少21倍;
  b) 軸承壽命延長5~10倍(進(jìn)口軸承約4萬(wàn)元一個,每根軋輥有4個);
  c) 軋輥至少減少磨削10~21倍、壽命至少延長10~21倍(10多(duō)噸重的鏡麵軋(zhá)輥約20萬元一根);
  d) 勞動力減少21倍(磨床工1個,維修工8個);
  e) 換軋輥所需的停機停產損失。
  可見(jiàn)折算為經濟效益非常可觀,降低(dī)的綜合經(jīng)濟成本是油脂單價增加的上千倍(bèi)甚至(zhì)上萬倍。
  ④目前機器設備的用戶們(men)總是有種傳統(tǒng)的老觀念(niàn):即凡(fán)是說明書指定和推薦用的潤(rùn)滑劑一定是正確的,說明書規定幾乎成(chéng)了法律,不能更改,這對推廣“優化”潤滑技術、鏟除“尚可”級落後的潤滑技(jì)術、開展節能環保技術均是個極大阻(zǔ)力,也是一隻凶惡的“攔路虎”,希望有關這方麵技(jì)術人(rén)員(yuán)看了本文(wén)後有所觸動!
  參考文獻
  1    趙國通. 潤滑(huá)優化工作在工業節能節材中的應用—理念和(hé)實踐、現狀和希望[A].摩擦學工程科技論壇—潤滑應用技術論文集[C],中國工程院,2004:1-4.
  2    魏誌延.價格與成本—談“潤滑優化”給企業帶來的經濟效益[A]. 摩擦學工程科技論壇—潤滑應用技術論文集[C],中國工程院,2004:239.
  3    謝泉,顧軍慧.潤滑油品研究與應用(yòng)指南(第二版)[M].北(běi)京:中國石(shí)化出版(bǎn)社,2007年2月.
  附表:    二種不同的2#潤滑脂技術指標和應(yīng)用情況對比表
  對此表中列出的技術指標和應用情況,“優化”油脂明顯比原“尚可”油脂(zhī)優越得多。
  作者簡介:
  1、徐根元——上海(hǎi)元泰潤滑應用技術研(yán)究所,所長(zhǎng);高級(jí)工程師
  2、華(huá) 傑——上海耀誠華潤滑(huá)技術(shù)研(yán)究所,所長;碩士,高(gāo)級工程師
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