棒材連軋軋機軸承油氣潤滑使用探討

趙文宏　石素英　李粟宇　劉軍會

（石家莊鋼鐵股份有限責任公司）

摘　要：軸承潤滑對軸承的使用壽命至關(guān)重要；油氣潤滑在棒材連軋軋機軸承及導(dǎo)衛(wèi)上的成功應(yīng)用帶來了較大的經(jīng)濟效益；重點介紹油氣潤滑使用中存在的問題和對策。

關(guān)鍵詞：軋機軸承；導(dǎo)衛(wèi)軸承；油氣潤滑

1　前言

眾所周知，軸承壽命與潤滑息息相關(guān)，合適的潤滑方式對充分發(fā)揮軸承的性能及達到預(yù)期壽命十分關(guān)鍵，同時必須選擇正確理化屬性的潤滑劑，用量準確以及正確送油。常用軸承潤滑方式有：油脂潤滑、油浴潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、油霧/油氣潤滑等幾類。而軸承的疲勞壽命與速度、負荷、潤滑、溫度、軸向調(diào)節(jié)和對心度有復(fù)雜的關(guān)系。在這種互相影響的關(guān)系中，潤滑劑的使用效果主要由速度、粘度和溫度決定。

速度與潤滑方法的選擇關(guān)系如圖1：

軋機軸承釆用串列軸承，軸承座的一個突出特點是負荷大，座內(nèi)裝配有4列圓柱滾柱軸承，因而整個軸承的直徑和寬度相對較大；另外由于是串列軸承，存在多個摩擦副，輥頸處的密封也需要潤滑，在供給潤滑時釆取快速和滲透性強的方式并在軸承座內(nèi)對潤滑進行二次分配，即潤滑劑能夠快速地滲透到各個摩擦副的同時還要考慮以不同的潤滑量分別供給軸承和輥頸密封。

某廠2000年從意大利某公司引進了一條軋速為18m/s的棒材連軋線，選取何種潤滑方式是當時考慮的焦點，原來公司小型軋鋼廠釆用脂潤滑方式，軸承潤滑不良，頻繁損毀，嚴重時甚至使軸承座和軋輥報廢，不僅導(dǎo)致設(shè)備損壞且長時間停機，廢品率、備件和修理費用也相應(yīng)提高，通過改造釆用油氣潤滑方式以后基本解決了這個問題。所以根據(jù)軋線的實際情況，軋機軸承和滾動導(dǎo)衛(wèi)軸承，優(yōu)先選用了油氣潤滑，經(jīng)統(tǒng)計軸承壽命比釆用其它潤滑方式提高3~6倍，大幅降低了備件費用；耗油量僅為其它潤滑方式的1/5~1/12；壓縮空氣在軸承座內(nèi)保持正壓，可有效防止外界雜物侵入軸承座危害軸承；系統(tǒng)監(jiān)控完善，可避免軸承無潤滑運轉(zhuǎn)；環(huán)境污染相對較小。

2　連軋廠油氣潤滑系統(tǒng)介紹

2.1  系統(tǒng)圖見圖2

如圖2所示，油-氣供應(yīng)站設(shè)有兩路供油系統(tǒng)和一路供氣系統(tǒng)，釆用雙線遞進式分配器, 供氣主管內(nèi)壓縮空氣常通，油站內(nèi)的油泵按設(shè)定的周期定時向系統(tǒng)的兩條供油主管交替供油，雙線油分配器定量分配送出的油再分送到各個單線遞進分配式油氣混合器進行若干的油再分配，并在出口處與壓縮空氣混合，在壓縮空氣的作用下通過輸送管路送至各潤滑點。

2.2  油氣潤滑使用中存在的問題

(1) 油品選擇不當，系統(tǒng)開始使用的是粘度為VG100的Mobil525油膜軸承油，粘度較稀,使用后經(jīng)常燒軸承；  

(2) 耗油量大，成本高。由于軸承損壞不正常，懷疑是供油量不足，只好縮短供油周期和調(diào)大分配油量，造成供油量比設(shè)計值大許多；

(3) 新?lián)Q的導(dǎo)衛(wèi)軸承一上軋機使用，幾分鐘就燒壞，只好在軸承內(nèi)預(yù)加潤滑脂，但效果不好；

(4) 軸承內(nèi)進水；

(5) 油管經(jīng)常被砸壞，造成部分軸承供油不足。

2.3  提高油氣潤滑使用效果的措施

經(jīng)過幾年的摸索和完善，針對使用中出現(xiàn)的問題采取了相應(yīng)的對策，目前使用已較為正常，釆取的主要措施有：

(1) 在設(shè)計中采用PLC+液晶操作面板及報警系統(tǒng)(如圖3)，對系統(tǒng)的油氣進行監(jiān)視，不僅監(jiān)視油氣流量的下限值，還同時監(jiān)視油氣流量的上限值，這樣就避免油氣快速接頭未接通時，軋機開機操作，軸承在無潤滑的狀態(tài)下工作，損壞軸承。

(2) 合理選擇潤滑油。潤滑有三大要素，即：摩擦副、供油方式、潤滑劑。潤滑劑選擇合理與否，直接關(guān)系到潤滑效果。油氣潤滑的潤滑油必須根據(jù)摩擦副的性質(zhì)、工作載荷情況、工作溫度狀況、運動速度和環(huán)境條件等五個主要因素來綜合考慮，可參照稀油潤滑的選擇要求來選擇。原則上潤滑載荷大、溫度高、速度低的軸承宜選用高粘度極壓潤滑油，而潤滑載荷小、溫度低、速度慢的軸承宜選用低粘度潤滑油。我廠原使用 VG100的油膜軸承油，后改為VG200的齒輪油，燒軸承狀況明顯得到改善。

(3)精確確定潤滑點的耗油量，降低油耗成本。為有效地對軸承滾道及滾子進行潤滑，必須估算出所需潤滑油量，也就是說，要根據(jù)被“覆蓋”的軸承滾道表面以及根據(jù)油膜厚度來確定Z小油量，油膜厚度要能將滾動表面同滑動表面分離。 

(4)重視防水，減少水對潤滑油的二次污染。因為水不僅會破壞油膜，危害軸承，而且還會造成零件嚴重銹蝕。防水要重視一頭一尾，即：首先，要重視對壓縮空氣進行過濾、干燥除水；其次，要重視提高被潤滑裝置的加工和裝配精度，確保密封既有利于排氣，又有利于防水或其它介質(zhì)侵入。我廠的滾動導(dǎo)衛(wèi)裝置前期加工精?不高，密封效果差，經(jīng)常發(fā)生冷卻水倒灌現(xiàn)象，破壞了正常的油氣供應(yīng)，常出現(xiàn)燒導(dǎo)衛(wèi)軸承的現(xiàn)象，后經(jīng)改進，這種現(xiàn)象已很少發(fā)生。

(5)重視待換設(shè)備的預(yù)潤滑。由于待換設(shè)備剛裝上，潤滑點的油氣量短時內(nèi)跟不上，存在欠潤滑，油氣還沒來得及充分潤滑軸承，軸承就在高速、重載下運行。由于在欠潤滑的狀態(tài)下運行時損壞或損壞摩擦副表面，即使后面加大油氣量，也無濟于事。為了避免發(fā)生這種故障，在設(shè)備更換上去使用之前，先對摩擦副進行潤滑。

釆取措施有：

①在設(shè)備預(yù)裝時用高壓油槍對潤滑點（含孔道）加入比油氣站使用粘度高1~2級粘度的潤滑油，注意：不宜加入潤滑脂，因潤滑脂易堵塞氣道。

②在油氣潤滑系統(tǒng)中增設(shè)預(yù)潤滑接口，將待換設(shè)備接在預(yù)潤滑接口上，模擬工作工況進行潤滑一段時間后，再換上去使用。

(6)在軸承座底部設(shè)置有Z小油位控制以及安全油泵，這樣就減少了在某一時刻油量不足的風險。但是軸承座底部的油位必須得到合理控制，以免產(chǎn)生額外的熱量，這些熱量是油被攪動時產(chǎn)生的。通常油位應(yīng)調(diào)節(jié)為剛好高于軸承的外滾道。設(shè)備工作時，上升的油位不能超過推薦的油位。

(7)據(jù)目前了解REBS的油氣潤滑系統(tǒng)還在軸承座內(nèi)部裝配了圓柱模塊式的TURB0L-UB油氣分配器，它可以將進入軸承座內(nèi)部的油氣混合物按特定比例分配成三個支流（如果還有止推軸承，可分成4個或5個支流），這樣潤滑劑能快速滲透到各個軸承座，從而達到理想的潤滑效果。我們準備在局部改造時采用它的技術(shù)。

目前該廠的軋機和滾動導(dǎo)衛(wèi)潤滑，通過幾年的不斷摸索、總結(jié)和完善提高，使用效果已越來越好，潤滑狀況明顯改善，因潤滑不足，導(dǎo)致的工藝堆鋼故障明顯減少，累計節(jié)約成本100萬元，提高了勞動生產(chǎn)率，為公司生產(chǎn)經(jīng)營目標實現(xiàn)提供了可靠的設(shè)備保障。

（來源：軸承技術(shù)）