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油氣潤滑系統(tǒng)的形式
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五、油氣潤滑在連鑄設備上的應用
連鑄是將鋼水澆鑄成方坯、圓坯、方矩坯、異型坯和板坯等條形坯和板形坯,連鑄設備涵蓋了澆鑄、成形、拉矯、切割、輸送及冷卻等多道工序。整個連鑄設備主要是采用導向輥組對鋼坯進行成形和輸送,導向輥軸承的工作環(huán)境溫度高,并要在重載狀況下保持極低的轉速,同時還會受到冷卻水和氧化皮等雜物的侵入,因此,連鑄設備的工況條件非常惡劣,可謂五毒俱全——高溫、重載、極低速、水和氧化皮。目前,干油潤滑在連鑄設備中使用的比例依然很高,是舊的連鑄設備采用的最普遍的潤滑方式。但隨著油氣潤滑技術的出現(xiàn),正有越來越多的新建連鑄設備采用了油氣潤滑技術,也有把舊的連鑄設備的干油潤滑改成油氣潤滑的,因為潤滑工程師們已經(jīng)意識到采用干油潤滑的不良后果。
在連鑄設備上,需要潤滑的軸承很多很多。如振動臺、二冷段和拉矯機的軸承,也可以僅僅是拉矯機軸承采用油氣潤滑系統(tǒng)。
對連鑄設備的潤滑系統(tǒng)應該是有要求的,它要能使用高粘度的潤滑油,能對系統(tǒng)工作狀況進行監(jiān)控,能在軸承座內(nèi)保持連續(xù)的正壓,能在惡劣的工況條件下長時間不間斷運行,能方便更換輥組等。由于油氣潤滑具有其它潤滑方式所無法比擬的優(yōu)點,并能充分滿足連鑄設備對潤滑系統(tǒng)的要求,因此是連鑄設備潤滑的******選擇。
圖17是為出坯輥道和輸送輥道油氣分配示意圖。
連鑄設備采用干油潤滑所帶來的問題:
● 軸承運轉不良,嚴重的會造成粘輥
● 在重載和極低速情況下軸承轉動件之間難以形成一層薄薄的油膜
● 使用過的干油難以處理
● 從軸承座溢出的干油會對冷卻水系統(tǒng)造成污染,增加水處理費用
● 臟物和冷卻水容易侵入軸承,縮短軸承的使用壽命
● 高溫下軸承座內(nèi)的干油容易碳化,會引起供油管道和分配器的堵塞
與干油潤滑相比,連鑄設備采用油氣潤滑有如下收益:
● 潤滑效果令人滿意,大大延長了軸承的使用壽命
● 大大減少了因粘輥造成的輥子消耗
● 阻止臟物和冷卻水對軸承的侵入,有利于軸承的密封
● 潤滑劑的消耗量以及維護和運行成本大幅降低,拉坯阻力明顯減小,節(jié)能降耗的效果明顯
● 廢干油的處理費用為零
● 消除了干油外溢對設備運行環(huán)境和冷卻水造成的污染,水處理費用下降
六、鏈條潤滑
鏈條的使用非常廣泛,起著輸送和傳動作用,如自動生產(chǎn)流水線、自動扶梯等,在冶金設備中更是廣泛應用。對鏈條進行潤滑的目的是為了減少鏈條的磨損、降低鏈條運行時產(chǎn)生的噪音,延長鏈條的使用壽命。
鏈條的種類很多,有滾子鏈、板式鏈、懸掛鏈、齒形鏈以及各種異形鏈等。針對不同種類的鏈條,有不同的潤滑方 式,可采用泵和分配器組成的潤滑系統(tǒng)用油刷對鏈條進行涂油潤滑(見圖18),也可用脈沖泵對鏈銷進行潤滑(見圖19);另一種潤滑方式,即利用油氣潤滑的原理對鏈條進行極其精細的噴射潤滑(見圖20),一臺油氣潤滑站可同時對輸送輥道上的幾十根鏈條進行潤滑,這種潤滑方式尤其適用于傳動速度較快的滾子鏈。
圖18 圖19 圖20
七、油氣潤滑在高速線材軋機上的應用
高速線材軋機由于處在高速和高溫的工況條件下,而且還要受到冷卻水的影響,因此,如果潤滑不良或潤滑方式不對,軸承很容易損壞,既增加了備件和維修費用,而且還會因滾動導衛(wèi)軸承損壞引起堆鋼,使成材率下降。
高速線材扎機需要采用油氣潤滑的部位主要是滾動導衛(wèi)、水平活套和立活套的軸承,尤其是滾動導衛(wèi)軸承的潤滑(見圖21),主要應達到3個目的,那就是潤滑、降溫和密封。
在精軋機的最后機架上,滾動導衛(wèi)軸承的線速度可高達150米/秒,其轉速接近70000轉/分。即使是線速度為100米/秒,其轉速也要達到45000轉/分。如此高的速度,如果用稀油潤滑,軸承溫度會升得很高;如果用干油潤滑,干油會很快碳化;而油霧潤滑由于壓力較低,無法使油霧突破包裹在高速旋轉的軸承外的氣旋進入軸承。油氣潤滑由于壓縮空氣的壓力較高,能突破包裹在高速旋轉的軸承外的氣旋把潤滑油噴入軸承。
從圖21可以看出,進入導心軸的油氣流分兩路向軸承噴射油氣流。油氣流進入軸承后,壓縮空氣從縫隙處溢出。由于壓縮空氣是連續(xù)的和不間斷的,又在軸承中保持了一定的過壓,因此能對軸承起密封作用,阻止了冷卻水和臟物的進入。
由于軸承是高速旋轉的,進入軸承的油氣流在強烈的離心力的作用下,使?jié)櫥偷靡栽谳S承中生成一層薄薄的油膜。
油氣潤滑的另一大作用是散熱,流動的空氣本身能帶走軸承中的熱量,再加上向軸承注入了適量的潤滑油,使其周圍所產(chǎn)生的熱量大大降低,這是其它所有的潤滑系統(tǒng)無法與之相比的。而且,由于提高了油氣管道和軸承之間的空氣壓降(3bar-0.3bar),而空氣壓降的提高能改善冷卻效果,因此油氣潤滑能明顯降低軸承的溫度,從而可以使軸承達到更高的轉速,其dm·n值可高達1500000;而干油潤滑,這個數(shù)值不會超過500000。
滾動導衛(wèi)軸承由于無法采用密封,因此要使對導衛(wèi)輥噴淋的冷卻水不滲入軸承變得非常困難,稀油潤滑、干油潤滑或油霧潤滑都不能滿足這一要求,唯獨油氣潤滑。由于油氣潤滑能使軸承座內(nèi)保持一定的過壓,因此能阻止冷卻水進入軸承。但由于滾動導衛(wèi)軸承沒有密封,因此壓縮空氣從軸承座大量外溢時難免會帶走少量的潤滑油,因此,在這種情況下必須加大供油量,以滿足滾動導衛(wèi)軸承對潤滑的需要。
圖22 是高速線材軋機預精軋機和精軋機滾動導衛(wèi)、立活套和水平活套的油氣潤滑系統(tǒng)示意圖。
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