中国热轧宽带钢生产技术轧机润滑.docx
《中国热轧宽带钢生产技术轧机润滑.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国热轧宽带钢生产技术轧机润滑.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中国热轧宽带钢生产技术轧机润滑
2.10润滑及液压系统
2.10.1润滑系统
润滑不仅可以防止机械设备的故障或磨损，还可以减少动力损失。
热轧带钢轧机也毫不例外地使用大量的润滑剂，其主要的给油方式为循环供稀油方式及集中供干油方式。
润滑系统可大致分为下述四类：
（1）油膜轴承润滑系统；
（2）轴承及齿轮齿面润滑系统；
（3）集中干油润滑系统；
（4）油雾润滑系统。
2.10.1.1油膜轴承润滑系统、轴承及齿轮齿面润滑系统
油膜轴承润滑系统的供油对象为粗轧机、精轧机支撑辊油膜轴承（摩根轴承、梅斯塔轴承）。
轴承及齿轮齿面润滑系统的润滑对象为轧机电动压下装置及压下螺丝、减速机、齿轮机座、辊道传动装置等。
润滑系统的回油管路应具有一定的斜度，油箱及油泵应安装在地下油库内，另外，润滑系统还应保证润滑油具有一定的压力、温度和流量。
由于润滑系统中装有自动控制装置，已实现了无人操作。
图2.10.1为典型的供油系统图，表2.10.1为组成润滑系统的主要设备。
图2.10.1供油系统图
表2.10.1润滑系统主要设备一览
设备名称
典型形式
说明
油箱
钢板焊接结构
（1）应具有油泵一分钟吞吐量的30～50倍的容量。
（2）大量进水的系统中，应设2个油箱，切换使用。
（3）为便于分离水和其他杂物应设置加热器，并可将温度控制在适当的范围内。
净油机
离心式
与油箱连接，排出油箱内水分、杂物。
油泵
螺杆泵
应具有系统所需油量的120%的供油能力。
过滤器
双桶式或自动冲洗式
（1）除去润滑油中的混杂物
（2）一般为100目，也有使用200目的
压力罐
油气直接接触式
（1）吸收油泵的脉动，使系统压力保持恒定
（2）在油泵事故停车时，补充供油，容量为油泵容量（L/min）的1～2.5倍。
油冷却器
板式冷却器
在油箱内提高润滑油的温度,使其比供油温度高5～10℃,经油冷却器控制供油温度。
2.10.1.2集中干油润滑系统
供干油方式分为人工手动用干油枪供干油方式和通过集中干油润滑系统自动供干油方式。
热带轧钢机中除特殊部位之外都采用集中供干油方式。
作为集中干油润滑系统，1台干油泵可供500个润滑点，即使是末端润滑点，其压力也可达到1.5～2.0MPa，因此，在恶劣的条件下也很容易完成供干油的工作。
系统整体的供油量根据供干油的次数，通过系统定时器进行调整。
图2.10.2为集中干油润滑系统图,表2.10.2为构成集中干油润滑系统的主要设备。
图2.10.2集中干油润滑系统系统图
表2.10.2集中供干油润滑系统主要设备一览
设备名称
典型形式
说明
主体干油储油罐
钢板焊接结构
（1）主体干油储油罐为轧制线内各干油泵站补充干油
（2）有的轧制线采用直接向干油泵站补充干油的方式,此种方式不需设置此主体干油储油罐
干油泵站
成套装置
包括:
干油泵、储油罐、换向阀等
干油泵
电动或者气动式
压力为20-40MPa,根据末端压力开关和时间继电器的设定值按一定的时间间隔运行
分配器
对于每一个润滑点,配有一个分配器（一个分配器可供多个润滑点）,通过调节分配器活塞行程,决定每一次的供油量
2.10.1.3油雾润滑系统
油雾润滑是将含有雾状油的空气送入润滑部位,使其形成并保持达到润滑目的所需最低限度的薄油膜的集中润滑方法.
油雾润滑的原理是利用如图所示的Renturi原理,它是30年代后期由欧洲的轴承厂家开发出来的,主要用于负荷较轻的润滑部位.由于1958年开发了将油加热器和加热气源的空气加热器及油雾化器连接的方式,解决了高粘度油的雾化问题,使其可用于高负荷、高温、污染等极度恶劣条件下工作的轧钢设备.
图2.10.3油雾发生原理图
图2.10.4油雾润滑系统图
表2.10.3油雾润滑典型应用设备
设备名称
典型油雾润滑部位
粗轧机
1.接轴十字头滑块
2.工作辊轴承
3.压下螺丝
精轧机
1.接轴十字头滑块
2.工作辊轴承
3.中间辊轴承
4.压下螺丝
卷取机
1.卷筒扇形板
2.活动支承轴承
辊道
1.粗轧辊道辊轴承
表2.10.4油雾润滑系统主要设备构成
设备名称
说明
油箱
1.油箱的补充通过自动补充油泵由油罐补充
2.在油箱内对油雾油进行加温、降低粘度
热风
1.加热工厂压缩空气
油雾发生器
1.加热后的工厂压缩空气通过文丘里（缩喉）处,将油箱内油吸起并将其雾化
阻尼板
1.由缩喉处吹出的粗大油珠碰到阻尼板后变成液体流回油箱
喷嘴部分
1.将剩余的油与空气的混合体称之为油雾（1.5m）,通过喷嘴高速喷雾,湿润润滑部位（液化）
2.10.1.4润滑剂
2.10.1.4.1油膜轴承用润滑油
由于油膜轴承用润滑油经常会侵入大量的水分、尘埃、氧化铁皮，另外，还会因轴承的温度升高而使油温升高，因此，必须选择合适的润滑油。
使用润滑油的粘度以Sommerfeld数和最小油膜厚度的关系为基础，通过经验公式求出，再加上转数、负荷、供油方式、经验值后综合决定。
Sommerfeld数=G（D/C）2
Zn/p=G
式中Z-----粘度，Pas;
n-----轴转速，r/min;
p-----轴承压力，MPa;
G----根据经验决定的系数；
D----轴径，cm;
C----间隙，cm。
精轧机因每一机架的转数、轴承压力不同，需要在某种程度下进行折衷，经常采用的方法是按前部机架和后部机架2个系列选定粘度。
从原理上讲，由于前部机架为低速区，选用高粘度，后部机架为高速区选用低粘度的润滑油。
表2.10.5为润滑剂应具有的特性。
2.10.1.4.2齿轮齿面润滑油
由于齿面承受冲击式高压力，应使用具有高油膜强度的润滑油进行齿轮齿面润滑。
为提高油膜强度使用极压添加剂，添加剂的种类以P-S系为主，S在摩擦面与铁发生反应生产硫化铁（FeS,FeS2）、硫酸铁（FeSO4）等极压覆膜，防止磨损烧焊。
再着，磷化物在摩擦面上生成有机磷氧化铁覆膜和无机磷氧化铁覆膜，提高油性，有效地防止磨损烧焊。
2.10.1.4.3干油
干油的种类有锂皂基、钙皂基、钠皂基、非皂基及其它皂基等，分别称之为万能干油、极压干油、齿轮接手干油和耐热干油，可根据润滑条件选择上述干油。
热带钢轧机主要使用的是具有耐压、耐热和耐水性能的两种干油。
具有耐压性能的干油有锂皂基和钙皂基，其中又以耐热性能好的锂皂基为主，另外，还有使用充分发挥锂皂基的耐热性能和钙皂基的耐水性能、机械性能稳定的锂钙皂基干油。
2.10.1.4.4油雾油
油雾润滑要求所使用润滑油应具备的性能与其它方式等同，此外，还要求喷雾性及由喷嘴喷出时的再凝缩性能。
表2.10.5润滑剂应具有的特性
润滑剂类别
典型油种类
应具有的特性
油膜轴承用油
直馏矿物油
①合适的黏度（Sommerfeld数）
②油水分离性（抗乳化性能）
③抗热，氧化性能稳定
④润滑性
⑤防锈性
⑥不易起泡
齿轮齿面润滑油
工业油齿轮油
①合适的黏度
②高油膜强度和润滑性（极压添加剂）
③抗热、氧化性能稳定
④油水分离性
⑤防锈性
干油
锂皂基干油
钙皂基干油
锂钙皂基干油
①合适的黏度
②供油特性（吸收性能，压送性能）
③耐高温特性
④耐水性能抗乳化性
⑤剪切稳定性（机械稳定性）
⑥耐负荷性能
雾化油
工业用齿轮油
轴承油
①具有优良的雾化、再凝缩性
②稳定的抗高温氧化性
③极压性
④合适的黏度
⑤防锈性
⑥防气泡性
⑦油水分离性（抗乳化性）
2.10.2液压系统
液压系统对热带钢轧机的自动化、高性能化及改善控制特性和操作特性等起着重要的作用。
液压系统的典型代表有直接驱动轧机附属设备做往复运动以及带有自动控制功能的液压压下装置等。
2.10.2.1液压系统组成
液压系统由液压动力源、控制阀台部分、执行机构部分构成，表2.10.6为主要设备构成，图2.10.5为典型的液压系统图。
图2.10.5为典型的液压系统图
随着液压自动控制技术的飞速发展，在传统的轧辊液压弯辊装置（WRB）的基础上还使用了以提高尺寸精度为目的的自动板宽控制（AWC）,液压AGC以及为防止卷取机头部压痕的板带头部跳跃控制（液压控制助卷辊架）。
要想提高伺服机构的可靠性，首先要提高液压油的纯净度和润滑性能，为此多数轧机增设液压站以便使用脂肪酸酯系，水-乙二醇系液压介质。
另外，随着工作辊横移（WRS）技术的应用，作为工作辊横移的动力源也有些轧机新增设了液压系统。
各工厂液压系统设备一览见附表25-27所示。
表2.10.6液压系统的主要设备构成
设备名称
典型形式
说明
液
压
动
力
源
混合油箱
钢板焊接结构
①是油水乳化液系原油与水的混合油箱，使用其他液压介质时不设该项
油箱
钢板焊接结构
1调整罐内的流向，分离油中的凝固物气泡
2其容量为油泵吞吐量（L/min）的5～8倍
油泵
柱塞式
1油泵压力31.5～7Mpa
2对于润滑性能差的液压介质也有利，由于可得到高的工作压力适用于各种液压介质
轴向柱塞泵
1油泵压力31.5～10Mpa
2结构简单、紧凑、效率高，容易维修，最近新建的液压站多数采用该种泵
叶片式
1油泵压力31.5～10Mpa
2用于润滑性能好的液压介质，润滑性能最差的油水乳化液系液压介质不用该泵
蓄能器
重锤式或储气式
1储能
2吸收冲击力
3吸收油泵的脉动
过滤器
筒式
①目的是除去液压介质中的不纯物
控制
阀
台
部分
调节阀
方向控制阀
逻辑阀
①控制传动部分动作方向的阀
压力调节阀
①使系统内压力保持在一定值以下的溢流阀或者减压阀
流量调节阀
①通常为使传动部分的速度为一定值而使用，也可使用可变流量控制阀进行速度控制的例子
伺服阀
1根据检测出的压力或者位置信号，自动控制压力、流量和方向及进行压力设定或者位置控制
2广泛用于轧辊平衡和最近出现的液压AGC，AWC，AJC中
执
行
机
构
部分
液压缸
-
①使用例
轧辊平衡，轧辊弯辊装置，接轴平衡，轧辊接手支撑，轴承座夹板，板卷搬运，助卷辊架开闭（ASC）
液压介质
-
①使用例
液压AGC，AWC
液压马达
-
①使用例
换辊用转盘
2.10.2.2液压油
液压装置的液压油一般使用润滑性能和防锈性能好的矿物油,热带钢轧机多数使用高压液压油,此外,在容易起火的部位使用不燃或者不易燃的液压介质。
另外，液压介质对提高液压系统的可靠性有着重要作用，必须选择适当的介质。
表2.10.7为液压介质的特性比较。
表2.10.7液压介质的特性比较
种类
特性
注意事项
润滑性
防锈性
耐火性
粘度
体积弹性系数
矿物油性
优
优
可燃
小～大
1.9×103MPa
耐火性最差
油水乳化液
可
可
不燃
小
-
防锈、防腐行差
水油乳化液
良
良
不易燃
小
1.95×103MPa
40～50℃时产生细苗
水+乙二醇
良上
良
不易燃
小～大
3.15×103MPa
50℃以上产生空化现象，碱性强，腐蚀Zn、Pb、Cd、Al
磷酸脂系
优
可～良
不易燃
小～大
2.65×103MPa
粘度随温度变化大，要保持恒温
脂肪酸酯系
优
良
不易燃
中
1.9×103MPa
与磷酸脂相比耐火性差
2.10.3异常现象监视装置与维修
由于设备大型化、高速化和自动化的要求，润滑系统及液压系统的数量不断增加，考虑到这一点，安装了自动控制和集中监视装置，油库的运行状况可由操作室进行监视。
表5.1、表5.2为润滑系统、液压系统报警系统之一例。
与轧机设备相同，在设计油库内的装置时应充分考虑便于维修。
表5.3为必须注意的项目。
表2.10.8润滑系统报警系统
监视项目
显示仪指示灯记录
（I）（L）（R）
报警
（A）
报警检测方法
1.油箱液面
○○
上下限
液面开关
2.油箱油温
○○
上下限
仪表设定器
3.油箱出口温度
○○
上下限
仪表设定器
4.系统压力下降
○
下限
压力开关
5.过滤器
○
上限
压差开关
6.末端压力下降
○
下限
压力开关
7.回油温度升高
○○
上限
仪表设定器
表2.10.9液压系统报警系统
监视项目
显示仪指示灯
（I）（L）
报警
（A）
报警检测方法
1.主油箱液面
○○
上下限
液面开关
4.蓄能器液面
○
上下限
限位开关
5.系统压力
○
下限
压力开关
6.过滤器压差
○
上限
压差开关
7.混合补充泵运行
○
表2.10.10关于润滑系统、液压系统维护的注意事项
注意事项
说明
增添监视用仪表及提高精度
①减少现场监视项目，充实集中监视盘的功能
提高作业率
1过滤器并列布置，或者自动运行
2润滑油净化装置的自动化
防止配管等的振动和脉动措施
1调整切换阀的速度
2设置蓄能器
3管路支架的结构
配管，接手等的腐蚀
1材质
2配管等镀锌
3防腐胶带
维护方便
1配管及执行元件设排气装置
2设置循环清洗用闭环回路
3阀架集成化
维护时的完全措施
1执行元件设置卸压回路
2油库内设置维护起重设备
升级会员 