摘要：本文所介紹的油霧潤(rùn)滑技術(shù)在650mm冷軋機(jī)上的應(yīng)用，選擇正確的潤(rùn)滑方式和良好的密封是延長(zhǎng)軸承壽命的最有效的方法之一。油霧潤(rùn)滑是一種高效能的潤(rùn)滑方式，能有效地提高軋輥軸承的壽命，在實(shí)際應(yīng)用中有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：軋機(jī) 油霧潤(rùn)滑 軸承潤(rùn)滑

0 引言

軋鋼機(jī)的型式是多種多樣的，按用途分類(lèi)可分為型鋼軋機(jī)、帶鋼軋機(jī)等。由于軋鋼機(jī)正向著高速、重載、高強(qiáng)度、高剛度和連軋化的方向迅速發(fā)展，因此對(duì)滾動(dòng)軸承的要求也越來(lái)越高。因此正確的潤(rùn)滑方式和選用良好的密封裝置是延長(zhǎng)軋機(jī)軸承壽命的最有效的方法之一。油霧潤(rùn)滑是一種高效能的軸承潤(rùn)滑方式。油霧潤(rùn)滑以壓縮空氣作為動(dòng)力，使油液霧化，產(chǎn)生像煙霧一樣的、顆粒度在2μm左右的干燥油霧，然后經(jīng)管道輸送到潤(rùn)滑部位。目前在冶金企業(yè)中，油霧潤(rùn)滑裝置多用于大型、高速、重載的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑上。本文所介紹的油霧潤(rùn)滑技術(shù)在冷軋機(jī)上軋輥軸承的應(yīng)用是以我中心為某公司設(shè)計(jì)的650mm軋機(jī)支承輥油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)為例，介紹油霧潤(rùn)滑在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 油霧潤(rùn)滑的原理

油霧潤(rùn)滑的原理(見(jiàn)下圖1)是壓縮空氣由進(jìn)氣管1進(jìn)入油霧發(fā)生器中，油池6內(nèi)的潤(rùn)滑油，由于文氏管2的作用從吸油管5吸出，噴散成為微細(xì)油粒(φ0.002～0.005mm)，較大的油粒碰擋板3后返回油池，微細(xì)霧狀的油粒經(jīng)過(guò)油霧管4輸出至潤(rùn)滑點(diǎn)。

2 油霧潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)組成

油霧潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)組成，通常由空氣過(guò)濾器、電磁閥、調(diào)壓閥和油霧發(fā)生器等四個(gè)部分所構(gòu)成，以及必需的附件凝縮嘴和管路及控制檢測(cè)儀表等，油霧發(fā)生器是核心裝置。

3 油霧潤(rùn)滑裝置

我國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的適用于冶金設(shè)備的油霧潤(rùn)滑裝置，其供油能力有100W_L、300W_L、1000W_L的三種大型規(guī)格(W_L為油霧潤(rùn)滑油當(dāng)量單位)。

4 凝縮嘴的選用

油霧發(fā)生器產(chǎn)生的油霧直接輸送到潤(rùn)滑點(diǎn)，經(jīng)凝縮嘴破壞油霧粒子的表面張力，使其結(jié)合成較大的油滴，在潤(rùn)滑處形成必需的油膜而實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑作用。

凝縮嘴中具有一個(gè)或幾個(gè)、有一定長(zhǎng)度和直徑的小孔，成為各種規(guī)格(不同供油能力)的凝縮嘴。

5 油霧潤(rùn)滑的應(yīng)用

對(duì)于冷軋機(jī)來(lái)說(shuō)，其潤(rùn)滑點(diǎn)主要是軋輥軸承。在軋鋼機(jī)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大的徑向負(fù)荷和雙向軸向負(fù)荷；而圓柱滾子軸承只能承受徑向負(fù)荷，因此當(dāng)支承輥采用四列圓柱滾子軸承時(shí)，需要附加止推軸承來(lái)承受軸向力。這些軋輥軸承有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是工作負(fù)荷大、運(yùn)轉(zhuǎn)速度差別大和工作環(huán)境惡劣。由于軋制中采用乳化液作為工藝軋制液，為防止乳化液的侵入軸承座對(duì)軸承的銹蝕，所以軸承座都選用合適的油封起密封作用。

由此可見(jiàn)，一套油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)軋鋼機(jī)軋輥軸承的潤(rùn)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。

下圖是我中心為某公司設(shè)計(jì)支承輥的油霧潤(rùn)滑示意圖，支承輥主要有四列圓柱滾子軸承FCD6896350和一套深溝球軸承6064組成和一組J型油封及一組水封組成。每側(cè)軸承座潤(rùn)滑點(diǎn)有4個(gè)，圓柱滾子軸承2個(gè)、深溝球軸承1個(gè)及J型油封1個(gè)。

5.1滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑WL的計(jì)算：W_L=(d*n*K₁)，25(mI/h)

式中：d—滾動(dòng)軸承內(nèi)經(jīng)mm

n—滾動(dòng)軸承列數(shù)

K₁—系數(shù)，在1～3之間(根據(jù)承受載壓力確定)

支承輥軸承計(jì)算當(dāng)量為

深溝球軸承6064的潤(rùn)滑油霧量，

W_L1=(d*n*k₁)/25=320*1*2/25=18.3ml*h

四列圓柱軸承FCD6896350的潤(rùn)滑油霧量，取K₁=2.5

W_L2=(d*n*K₁)/25=340*4*2.5/5=136ml/h

5.2滾動(dòng)軸承的軸端使用骨架橡膠密封時(shí)，還要考慮密封的潤(rùn)滑問(wèn)題，因此其W_L值則按下式：

W_L=D/25

式中：D—密封軸徑mm

支承輥所用油封為：J型油封400*440*20計(jì)算潤(rùn)滑油霧量為

W_L3=D/25=400/25=16ml/h

5.3油霧潤(rùn)滑裝置規(guī)格型號(hào)根據(jù)四個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的每個(gè)軸承座的油霧總量為：WL=18.3+136+16=170.3ml/h

公司所用軋機(jī)為四輥可逆軋機(jī)，支承輥采用油霧潤(rùn)滑，而工作輥采用油脂潤(rùn)滑，所以單臺(tái)軋機(jī)只有二支支承輥采用油霧潤(rùn)滑，所需油霧量WL總=170.3*4=681.2ml/h，根據(jù)需油霧量，選霧潤(rùn)滑裝置的型號(hào)為WZ—1000，供油能力WL為750的油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)。

5.4凝縮嘴裝置的選用根據(jù)以上各潤(rùn)滑部位所計(jì)算的油霧潤(rùn)滑量，凝縮嘴選用普通型號(hào)WL=20凝縮孔面積4.52mm²的2個(gè)，大型凝縮嘴油霧量WL=70凝縮孔面積17.25mm²的2個(gè)。

凝縮孔面積為：2*4.52+2*17.25=43.54mm²

由于軸承腔內(nèi)應(yīng)設(shè)置空氣通道，排氣口的面積應(yīng)為凝縮嘴油孔總面積的兩倍。所以加裝排氣口的面積為2*43.54=87.08mm²，也就是直徑為φ10.5mm的排氣口。

5.5油霧潤(rùn)滑的配管油霧潤(rùn)滑在配管中，管子應(yīng)該光滑清潔避免不必要的彎曲；以減少油霧在管路的凝聚，并且管路應(yīng)該向油霧發(fā)生器方向傾斜，支管連接于主管道的上部，且不宜過(guò)長(zhǎng)。

油霧在管路中的速度超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，由于油霧與管道壁的碰撞，也容易產(chǎn)生凝聚，一般油霧的流速要求不大于6m/s，輸送油霧管子的截面積F，也可按下式計(jì)算：

F≥6∑f(mm²)

式中：∑f一所有凝縮嘴內(nèi)孔截面積之和mm²

根據(jù)油霧潤(rùn)滑量，深溝球軸承潤(rùn)滑點(diǎn)油路內(nèi)徑選為φ8mm，密封潤(rùn)滑點(diǎn)油路內(nèi)徑選為φ6mm，四列圓柱軸承有二個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)選油路內(nèi)徑為φ15mm。

輸送油霧管子F≥6∑f=6*43.54=261.24mm²也就是輸送油霧管子直徑選為φ20mm。

6 油霧潤(rùn)滑的特點(diǎn)

對(duì)于油霧潤(rùn)滑來(lái)講，它是一種較先進(jìn)的微量的潤(rùn)滑方式。可以在很大的粘度范圍內(nèi)選取潤(rùn)滑油，通常在不加熱的情況下，采用粘度不大于100E50的潤(rùn)滑油，在加熱的條件下采用粘度不大于20°E50的潤(rùn)滑油，一般采用摻入抗泡沫和防銹添加劑的精制礦物油。在使用混合油時(shí)，油中不允許含有石墨、皂質(zhì)等固體物質(zhì)，因?yàn)樗鼈儚挠椭形龀鲇锌赡芏氯茏雍湍s嘴。

油霧潤(rùn)滑與其他潤(rùn)滑方式比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：①油霧能隨壓縮空氣彌散到所有需要潤(rùn)滑的摩擦部位。可以獲得良好而均勻的潤(rùn)滑效果；②壓縮空氣比熱小、流速高，很容易帶走摩擦所產(chǎn)生的熱量。③大幅度降低了潤(rùn)滑油的耗量。④由于油霧具有一定的壓力(2—3KPa)，因此可以起良好的密封作用，避免了外界的雜質(zhì)、水分等侵入摩擦副。

但油霧潤(rùn)滑也存在一些缺點(diǎn)，選用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①在排出的壓縮空氣中，含有少量的浮懸油粒，污染環(huán)境，對(duì)操作人員健康不利。所以需增設(shè)抽風(fēng)排霧裝置；②必須具備一套壓縮空氣系統(tǒng)。

7 結(jié)論

在我中心為某公司設(shè)計(jì)的軋機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的使用過(guò)程中，油霧潤(rùn)滑具有良好的潤(rùn)滑效果、耗油量小、有較好的散熱作用，能提高滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速。能有效地提高軸承的使用壽命40％。是一種有效可靠有潤(rùn)滑方式。

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