辛 曄

（太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司 潤(rùn)滑研究所，山西 太原 030032）

0 引言

稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)常用來(lái)向齒輪嚙合部位、軸承、滑動(dòng)的導(dǎo)軌面等各種運(yùn)動(dòng)副的摩擦表面供送潤(rùn)滑油，因其不可或缺的重要性而廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、化工、電力等行業(yè)中。潤(rùn)滑油的作用是使各類(lèi)機(jī)械減少摩擦，保護(hù)機(jī)械及加工件，起到潤(rùn)滑、冷卻、防銹、清潔、密封、緩沖和清洗雜質(zhì)等作用。

研究表明，潤(rùn)滑油只有在特定的溫度范圍內(nèi)方能實(shí)現(xiàn)其正常的功能和特性（如黏度、密度、油性和極壓性等），潤(rùn)滑效果最好。油溫太低時(shí)，黏度增大，不僅加重輸出泵的載荷，而且因?yàn)榱鲃?dòng)性變差，在影響潤(rùn)滑效果的同時(shí)也不利于傳動(dòng)機(jī)械部分的散熱，熱量持續(xù)積聚的結(jié)果又會(huì)直接影響到傳動(dòng)機(jī)械的剛性和強(qiáng)度，迅速降低輸出泵和機(jī)械部分的使用壽命；油溫太高，油中的極性分子就不能牢固地垂直排列吸附在金屬表面，吸附能力降低，摩擦系數(shù)迅速增大，若不采取緊急措施，會(huì)使機(jī)械部分產(chǎn)生不可估量的損失。

在生產(chǎn)過(guò)程中，潤(rùn)滑油的黏度會(huì)隨著溫度的變化而變化，因此有必要采取加熱和冷卻的方式將潤(rùn)滑油的溫度控制在一定的范圍內(nèi)，使其潤(rùn)滑性能和流動(dòng)性都達(dá)到最佳。

1 稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成及其加熱方式

本文分別以邢鋼精品線材工程預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)和中陽(yáng)鋼廠高線預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖為例簡(jiǎn)述兩種常用稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成及其加熱方式。

1.1 邢鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)及加熱方式

邢鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖見(jiàn)圖1 。圖1 中的稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由油箱、加熱器、螺桿泵裝置、排污齒輪泵、過(guò)濾器、壓力控制器、冷卻器、溫度控制器、氣動(dòng)閥架和壓力罐組成。該稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)為雙油箱布置，一用一備。潤(rùn)滑油經(jīng)由螺桿泵（也為一用一備）從油箱吸出，經(jīng)過(guò)雙筒過(guò)濾器和冷卻器輸送到設(shè)備潤(rùn)滑點(diǎn)，對(duì)設(shè)備實(shí)施潤(rùn)滑冷卻后再經(jīng)回油接管流回油箱，完成一個(gè)循環(huán)。壓力罐在其中起著穩(wěn)壓和發(fā)生停電等突發(fā)事故時(shí)對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵設(shè)備提供瞬間保護(hù)的作用。

系統(tǒng)采用油箱加熱的方式，每臺(tái)油箱上設(shè)置有4kW的電加熱器12件。當(dāng)油箱溫度低于25℃時(shí)，需要啟動(dòng)電加熱器，此時(shí)油泵不允許啟動(dòng)；當(dāng)油箱溫度高于25℃時(shí)，允許油泵啟動(dòng)，但不得對(duì)站外供油，電控柜顯示油箱油溫低故障信號(hào)。此時(shí)啟動(dòng)油泵是為了進(jìn)行系統(tǒng)自循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)油箱內(nèi)油溫的均衡加熱，避免出現(xiàn)油箱內(nèi)油品局部過(guò)熱的現(xiàn)象。當(dāng)油箱溫度達(dá)到40℃時(shí)，電加熱器停止加熱，電控柜消除油箱油溫低故障信號(hào)，這時(shí)允許系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后如果由于某種原因?qū)е掠拖溆蜏氐陀?5℃，則電加熱器自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)油品進(jìn)行加熱，油溫升至55℃時(shí)高溫報(bào)警。為避免油品過(guò)熱，電加熱器采用間接加熱方式，即電加熱器外有帶翅片套管，套管內(nèi)充滿變壓器油，由被加熱的變壓器油實(shí)現(xiàn)油箱的加熱。

1.2 中鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)

圖2 為中鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖。圖2 中，稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)也為雙油箱布置，一用一備。與前者不同的是該系統(tǒng)沒(méi)有油箱加熱器而是采用管路在線加熱的方式，即在工作泵之外另設(shè)一套循環(huán)加熱系統(tǒng)，由螺桿泵裝置、筒式電加熱器和氣動(dòng)三通閥3部分組成。螺桿泵裝置負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)潤(rùn)滑油提供動(dòng)力，筒式電加熱器負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)潤(rùn)滑油進(jìn)行加熱。電控柜上設(shè)有筒式加熱器啟停手動(dòng)按鈕。正常工作時(shí)，當(dāng)油箱油溫降至35℃時(shí)，加熱泵得電工作，延時(shí)1min～3min，筒式加熱器得電開(kāi)始加熱。在油箱上設(shè)溫度控制器，取4點(diǎn)對(duì)油箱油溫進(jìn)行控制：①超高溫：油箱油溫升至該點(diǎn)時(shí)，油箱溫度超高，電控柜發(fā)出聲／光報(bào)警（電控柜設(shè)相應(yīng)的指示燈）；②高溫：油箱油溫升至該點(diǎn)時(shí)，加熱器斷電，延時(shí)1min～3min，加熱泵斷電；③低溫：油箱油溫降至該點(diǎn)時(shí)，加熱泵啟動(dòng)、加熱器啟動(dòng)、氣動(dòng)三通閥上二位三通電磁閥得電；④超低溫：油箱油溫降至該點(diǎn)時(shí)，超低溫報(bào)警，主泵不得啟動(dòng)。集流管上設(shè)溫度控制器1件，當(dāng)集流管油溫低于33℃時(shí)，氣動(dòng)三通閥上二位三通電磁閥得電，系統(tǒng)進(jìn)行小循環(huán)加熱，使泵吸油口到集流管之間的油溫快速升起；油溫大于33℃時(shí)，二位三通電磁閥失電，系統(tǒng)進(jìn)行大循環(huán)加熱，使油箱內(nèi)的油液都流動(dòng)起來(lái)，起到均勻加熱的作用。

圖1 邢鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖

圖2 中鋼預(yù)精軋稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)原理圖

2 兩種加熱方式的分析比較

圖1 中油箱加熱的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)配置和電氣控制方式都比較簡(jiǎn)單，但油箱制做相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)由于是靜態(tài)加熱，加熱時(shí)間較長(zhǎng)，油液在溫度達(dá)不到工作泵啟動(dòng)條件下局部溫度升高容易導(dǎo)致油品局部碳化，縮短油液使用壽命；加熱時(shí)間長(zhǎng)也縮短了加熱器的使用壽命。而圖2 中采用系統(tǒng)在線加熱的方式解決了上述缺點(diǎn)，但由于另外加了一套循環(huán)加熱系統(tǒng)，使得成本增加，電氣控制也相應(yīng)變得復(fù)雜?？墒侨绻塾诳刂品绞降姆€(wěn)定性、可靠性，著眼于能有效地對(duì)機(jī)械設(shè)備提供潤(rùn)滑的同時(shí)又能延長(zhǎng)油液的使用壽命，系統(tǒng)在線加熱的方式還是有它相對(duì)的優(yōu)越性。

3 稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的冷卻

稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)出油溫度要求達(dá)到40℃±2℃，因此在系統(tǒng)中常設(shè)置板式冷卻器，采用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)，在油溫高時(shí)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。圖1 和圖2 兩個(gè)稀油站水路上均采用自力式溫度調(diào)節(jié)閥作為溫度控制元件，該元件通過(guò)測(cè)溫探頭測(cè)量出口油溫，而后將信號(hào)傳給調(diào)節(jié)閥，通過(guò)比較來(lái)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)啟度從而動(dòng)態(tài)控制通過(guò)冷卻器的冷卻水流量，達(dá)到控制出油口油溫的目的。使用時(shí)溫度調(diào)節(jié)閥兩邊的蝶閥應(yīng)處于開(kāi)啟狀態(tài)，關(guān)閉溫度控制閥的旁通截止閥，并確認(rèn)溫度控制閥的測(cè)溫探頭插入系統(tǒng)出油口處，則溫度調(diào)節(jié)閥投入運(yùn)行。在調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障時(shí)，可以手動(dòng)關(guān)閉其兩端蝶閥，打開(kāi)旁通截止閥來(lái)調(diào)節(jié)水量，同樣可達(dá)到控制出口油溫的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

潤(rùn)滑油的溫度對(duì)潤(rùn)滑油的性能和機(jī)械的使用壽命都至關(guān)重要，采用安全有效的手段對(duì)稀油潤(rùn)滑系統(tǒng)的油溫進(jìn)行控制，不僅能使?jié)櫥阅艽蟠蟾纳疲侠砝煤凸?jié)約能源，更延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。