蘇孝兵，國(guó)修路，柴志鵬

河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼冷軋廠，河北邯鄲 056015

0 引言

軋輥軸承是軋鋼設(shè)備中不可缺少的部件，隨著軋鋼技術(shù)的發(fā)展，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)軋輥軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)提出了很高要求。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，冷軋機(jī)的軸承座會(huì)受到乳化液侵入從而破壞軸承的潤(rùn)滑工作面，最終造成軸承損壞，當(dāng)然這僅是造成軸承失效的主要原因之一，軸承座的密封裝置的選用也是非常重要的。下面將根據(jù)冷軋廠不同軸承潤(rùn)滑的實(shí)際情況分別對(duì)幾種潤(rùn)滑方式進(jìn)行介紹分析。

1 介紹與分析

1.1 稀油潤(rùn)滑

稀油潤(rùn)滑的工作方式是從進(jìn)油孔向軸承座腔體內(nèi)連續(xù)注入大量的高粘度稀油，以保證重載工作模式下軸承的充分潤(rùn)滑，同時(shí)從出油孔流出并帶走部分熱量，防止軸承座內(nèi)溫度過(guò)高。但它在使用中也有一些問(wèn)題：

1）對(duì)軸承座密封要求很高：由于軋輥軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，同時(shí)軸承座是一個(gè)開(kāi)式容腔，大量的稀油會(huì)通過(guò)回油口從回油管排走，容腔內(nèi)并不能保持較高壓力，因此輥頸處水封很難完全阻止外來(lái)物尤其是工藝軋制乳化液侵入[1]，從而破壞油膜的穩(wěn)定性，大大降低潤(rùn)滑效果，為了保證軸承的正常工作必須定期排水或全部更換系統(tǒng)內(nèi)的潤(rùn)滑油，還有換輥時(shí)更換軸承座必須排出腔體內(nèi)大量的殘留油，這兩種情況都加大了油的成本；

2）稀油的漏損：其一是在裝配軸承座時(shí)造成輥身邊緣側(cè)油封被破壞或在線使用時(shí)油封老化破損，由于其位置處在腔體內(nèi)，軋機(jī)開(kāi)車過(guò)程中不易看到，一旦破損將造成大量稀油漏掉。其二是進(jìn)油孔密封破損很容易造成稀油泄漏。另外稀油排入乳化液中同樣會(huì)危害乳化液的質(zhì)量并縮短乳化液的更換周期，不僅如此，乳化液中含有的大量殘油將導(dǎo)致板帶表面出現(xiàn)質(zhì)量缺陷如黑斑、黑膜、表面不光潔等。

1.2 干油潤(rùn)滑

干油潤(rùn)滑就是預(yù)先在軸承中充填潤(rùn)滑脂，每隔一段時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)充或更換油脂的潤(rùn)滑方式，油脂除起到潤(rùn)滑作用外，還起到密封作用。但由于油脂預(yù)先填充到軸承內(nèi)部，沒(méi)有流動(dòng)性，熱量散失功能較差。潤(rùn)滑脂在長(zhǎng)期使用后，即使高質(zhì)量的潤(rùn)滑脂也會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，潤(rùn)滑性能逐漸下降，軸承的磨損也隨之增大，所以要適宜補(bǔ)充潤(rùn)滑油脂，另外在軋制過(guò)程中，軸承座密封破損或乳化液流量較大，致使乳化液侵入軸承座，污染潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑環(huán)境，降低潤(rùn)滑效果導(dǎo)致軸承失效?？傮w來(lái)說(shuō)，雖然脂潤(rùn)滑流動(dòng)性差，潤(rùn)滑劑更換較麻煩，但由于脂潤(rùn)滑較稀油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單，由泄漏造成的污染較少，因此在現(xiàn)行冷軋機(jī)最高轉(zhuǎn)速的情況下，一些軋機(jī)設(shè)計(jì)商在冷軋機(jī)、平整機(jī)工作輥徑向軸承上還傾向于使用干油潤(rùn)滑。

1.3 油氣潤(rùn)滑

油氣潤(rùn)滑就是利用壓縮空氣的連續(xù)作用，帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷地流動(dòng)形成紊流狀的油氣混合物,以精細(xì)油滴方式送到各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程就是油氣潤(rùn)滑，其工作原理(見(jiàn)圖1)。它又被稱為“氣液兩相流體冷卻潤(rùn)滑技術(shù)”，它成功地解決了干油潤(rùn)滑和稀油潤(rùn)滑所無(wú)法克服的難題，適用于高溫、重載、高速、極低速以及有冷卻水和臟物侵入潤(rùn)滑點(diǎn)的工況條件惡劣的場(chǎng)合。在工作過(guò)程中壓縮空氣以恒定的壓力連續(xù)。

圖1 油氣潤(rùn)滑原理圖

供給, 而潤(rùn)滑油則是間隙供給。單相流體油和單相流體壓縮空氣混和后就形成了兩相油氣混合流, 兩相油氣混合流中的油和壓縮空氣并不真正融合, 油也不被霧化, 而是在壓縮空氣的流動(dòng)作用下, 帶動(dòng)潤(rùn)滑油沿管道內(nèi)壁不斷地螺旋狀流動(dòng)并形成一層連續(xù)的氣液兩相油膜, 最后以精細(xì)的連續(xù)油滴的方式噴射到潤(rùn)滑點(diǎn)。這種氣液兩相油膜隔開(kāi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦副從而起到的作用[2]。同時(shí)由于進(jìn)入了軸承內(nèi)部的壓縮空氣的作用，既使?jié)櫥课坏玫搅死鋮s，又由于潤(rùn)滑部位保持著一定的正壓，使外界的臟物和水不能侵入，起到了良好的密封作用。

由此可見(jiàn)，軋輥軸承采用油氣潤(rùn)滑較干油潤(rùn)滑、稀油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)如下：

1）由于壓縮空氣對(duì)軸承起冷卻作用且是連續(xù)輸送，同時(shí)使軸承座內(nèi)正壓保持0.3bar左右，防止乳化液進(jìn)入軸承座對(duì)軸承造成損害，具有良好的密封作用；

2）軸承座內(nèi)變得非常干凈，改變了以往使用干油潤(rùn)滑時(shí)軸承座內(nèi)難以清洗和非常骯臟的狀態(tài)，大大較少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；

3）軸承的潤(rùn)滑狀況得到改善壽命提高且耗油量非常小，降低備件成本消耗；

4）避免了形成黑斑，提高板帶質(zhì)量，延長(zhǎng)了乳化液的更換周期，降低了生產(chǎn)成本；

5）較稀油潤(rùn)滑方式更換軸承座時(shí)大大減少了廢油的排放，降低了生產(chǎn)成本。

此外，油氣潤(rùn)滑也有其自身的缺點(diǎn)：

1）需保證壓縮空氣壓力和質(zhì)量且必須使用壓縮空氣；

2）相對(duì)干油潤(rùn)滑和稀油潤(rùn)滑的初期投資費(fèi)用較大；

3）另外，使用過(guò)程中維護(hù)人員必須認(rèn)真檢查油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)管路系統(tǒng)和排放軸承座殘油，否則軸承座內(nèi)熱量散不出去造成軸承溫度升高甚至燒軸承。

2 結(jié)論

相較于干油和稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)說(shuō)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)具有無(wú)可比擬性，系統(tǒng)基本上處于無(wú)故障免維護(hù)狀態(tài)，且其耗油量低維護(hù)量小，降低了生產(chǎn)成本和工人工作量。而油氣潤(rùn)滑又成功地解決了干油和稀油潤(rùn)滑難以克服的密封漏油和污染問(wèn)題，由此可見(jiàn)，選擇正確的潤(rùn)滑方式是至關(guān)重要的，因此油氣潤(rùn)滑將是未來(lái)軋輥軸承潤(rùn)滑的理想選擇。

[1]楊和中，劉厚飛.TURBOLUB油氣潤(rùn)滑技術(shù)(五)[J].潤(rùn)滑與密封，2003(5).

[2]計(jì)江.油氣潤(rùn)滑在冷軋和平整機(jī)組中的應(yīng)用[J].潤(rùn)滑與密封，2007，3(5).

[3]寥生行，張業(yè)建.油氣潤(rùn)滑技術(shù)在寶鋼冷軋機(jī)上的應(yīng)用[J].寶鋼技術(shù)，2005(6).