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中厚板轧机油膜轴承润滑系统的改进
时间: 2015-10-10 来源: 未知 作者: 济南钢铁集团 刘宝松 王新亭 程永茂点击:
摘要：针对原设计中存在的油压不稳、油温难以精确控制以及散热能力不足，油中水分、气泡及杂质含量大的问题，对3500mm中厚板轧机油膜轴承润滑系统进行了改造。采取用一备一的方式设置2台油箱、油泵，由PLC系统自动检测控制油温、流量及油压，设置冷却器、过滤器等，提高了润滑油压力、温度、流量的控制精度和油品的清洁度。应用表明，油膜轴承运行良好、稳定。
关键词：中厚板轧机,油膜轴承,润滑系统,PLC
1 概述
济南钢铁集团总公司中厚板厂(简称济钢中厚板厂)3500mm四辊精轧机轧制力为68.8MN，其支承辊轴承采用油膜轴承型式，该油膜轴承需1套润滑油系统维持运行。原油膜轴承润滑系统按常规设计，存在以下缺陷：
（1）采用1台20m3油箱，存在散热、消除气泡、分离水分、滤出杂质等能力不足，容易造成油温过高和油中水分、气泡、杂质含量大的问题，从而影响油膜轴承的正常运转，降低其使用寿命。
（2）采用2台螺杆泵供油，系统设置安全阀，供油口采用金属网过滤和板式冷却器冷却，系统回油口采用磁过滤器过滤。对润滑油的压力、温度、流量的控制范围较宽，不能满足油膜轴承的运行要求。
2 改造方案
根据轧机油膜轴承的要求，针对其润滑系统存在的问题，进行了改造，见图1。
设置2台20m3油箱，由吸油集流管、自循环回油管以及系统回油管路将2个油箱连接在一起，2台油箱采用用一备一方式。
油温的控制采用温度传感器采集油箱内油品温度，由PLC进行处理，以确定电加热器是否启动。
油位的控制采用超声波液位计对油箱液位进行连续检测，由PLC进行处理，以判定油箱液位是否正常。油箱顶部设置抽风机，定时排出油箱顶部的水蒸汽；油站设置自循环过滤旁路，内设磁栅过滤装置、双层过滤网；吸油浮筒处设金属过滤网。
2.2 油泵和压力控制
配备2台螺杆泵，型号为W6.4Zi30M3W73，流量为400L/min，公称压力为1.6MPa，配置方式为用一备一 ，靠系统出油口设置的压力控制器采集的压力信号控制备用泵的启动和停止。泵出口处设置止回阀，泵装置的进出油口设置挠性接头进行减震。
油泵进口与油箱之间设有电动碟阀；系统出油口设置压力控制器，将出油口压力信号送至PLC进行处理，确定是否启动备用泵和发出警报信号；为了控制系统出口的流量，设置了气动薄膜式压力调节阀，通过设定系统出口压力将富裕流量分流回油箱。
2.3 冷却器与温度控制
系统出油温度设置为（40±2）℃，在系统中设置板式冷却器，采用循环冷却水作为冷却介质，入口水温不大于33℃，冷却水压力0.3～0.4MPa。在水路上设置气动薄膜温度调节阀。
2.4 过滤器和油品清洁度控制
油品的清洁度对于油膜轴承寿命的影响很大。该系统设有二级过滤，过滤精度为40μm，一级在油站内，二级过滤在进轧机前设置。
2.5 设置压力罐装置
在系统中设置2.5m3压力罐装置；中间管线上设1个气动薄膜减压阀；配有真空净油机1台。
2.6 设置流量计、压力控制器
在油液进入轧机油膜轴承前，系统设置流量计、压力控制器，对实际进入轴承的油量和压力进行监控，并根据情况发出信号。
3 使用效果分析
（1）由于采用了一用一备的2个油箱，油箱结构设计合理并配备了先进的功能元件和检测设备，便于对润滑油进行加热、散热、消除气泡、沉淀水分和滤出杂质，同时满足了系统温度、液位的自动检测和控制。
（2）油泵进口与油箱之间设有电动碟阀，目的是为了在泵启动的时候，降低其负载；系统出油口设置压力控制器和气动薄膜式压力调节器，有效保持了系统出油口的压力稳定。
（3）在系统中设置板式冷却器，通过测温探头测量出油口温度，而后通过该阀控制冷却水的流量，以达到控制出油口油温的目的。
（4）系统了设置二级过滤，一级保证了油站出口油的清洁；二级过滤最大限度地保证了油品的清洁。
（5）系统对出口压力控制严格，在系统中设置的压力罐装置，缓冲了系统的各种压力波动以及系统意外停车对主机造成的灾难性后果。
（6）系统配置1台真空式净油机，对油箱中的油液进行油水分离。
（7）系统中间管线上设置的气动薄膜减压阀，用以控制进入轧机油膜轴承油液的压力，通过采集阀后压力，由仪表控制调节阀的开口大小，达到稳定阀后压力的目的。
4 结 语
改进后的润滑系统自2001年11月投用以来，四辊精轧机油膜轴承使用情况良好，润滑油系统的压力、温度、流量等达到了设计的要求。由于采用PLC自动控制润滑系统，提高了系统的稳定性，延长了油膜轴承的使用寿命，从而提高了轧机的生产率，经济效益显著。(end)
关键词：中厚板轧机,油膜轴承,润滑系统,PLC
1 概述
济南钢铁集团总公司中厚板厂(简称济钢中厚板厂)3500mm四辊精轧机轧制力为68.8MN，其支承辊轴承采用油膜轴承型式，该油膜轴承需1套润滑油系统维持运行。原油膜轴承润滑系统按常规设计，存在以下缺陷：
（1）采用1台20m3油箱，存在散热、消除气泡、分离水分、滤出杂质等能力不足，容易造成油温过高和油中水分、气泡、杂质含量大的问题，从而影响油膜轴承的正常运转，降低其使用寿命。
（2）采用2台螺杆泵供油，系统设置安全阀，供油口采用金属网过滤和板式冷却器冷却，系统回油口采用磁过滤器过滤。对润滑油的压力、温度、流量的控制范围较宽，不能满足油膜轴承的运行要求。
2 改造方案
根据轧机油膜轴承的要求，针对其润滑系统存在的问题，进行了改造，见图1。
图1 改造后的油膜轴承润滑系统
设置2台20m3油箱，由吸油集流管、自循环回油管以及系统回油管路将2个油箱连接在一起，2台油箱采用用一备一方式。
油温的控制采用温度传感器采集油箱内油品温度，由PLC进行处理，以确定电加热器是否启动。
油位的控制采用超声波液位计对油箱液位进行连续检测，由PLC进行处理，以判定油箱液位是否正常。油箱顶部设置抽风机，定时排出油箱顶部的水蒸汽；油站设置自循环过滤旁路，内设磁栅过滤装置、双层过滤网；吸油浮筒处设金属过滤网。
2.2 油泵和压力控制
配备2台螺杆泵，型号为W6.4Zi30M3W73，流量为400L/min，公称压力为1.6MPa，配置方式为用一备一 ，靠系统出油口设置的压力控制器采集的压力信号控制备用泵的启动和停止。泵出口处设置止回阀，泵装置的进出油口设置挠性接头进行减震。
油泵进口与油箱之间设有电动碟阀；系统出油口设置压力控制器，将出油口压力信号送至PLC进行处理，确定是否启动备用泵和发出警报信号；为了控制系统出口的流量，设置了气动薄膜式压力调节阀，通过设定系统出口压力将富裕流量分流回油箱。
2.3 冷却器与温度控制
系统出油温度设置为（40±2）℃，在系统中设置板式冷却器，采用循环冷却水作为冷却介质，入口水温不大于33℃，冷却水压力0.3～0.4MPa。在水路上设置气动薄膜温度调节阀。
2.4 过滤器和油品清洁度控制
油品的清洁度对于油膜轴承寿命的影响很大。该系统设有二级过滤，过滤精度为40μm，一级在油站内，二级过滤在进轧机前设置。
2.5 设置压力罐装置
在系统中设置2.5m3压力罐装置；中间管线上设1个气动薄膜减压阀；配有真空净油机1台。
2.6 设置流量计、压力控制器
在油液进入轧机油膜轴承前，系统设置流量计、压力控制器，对实际进入轴承的油量和压力进行监控，并根据情况发出信号。
3 使用效果分析
（1）由于采用了一用一备的2个油箱，油箱结构设计合理并配备了先进的功能元件和检测设备，便于对润滑油进行加热、散热、消除气泡、沉淀水分和滤出杂质，同时满足了系统温度、液位的自动检测和控制。
（2）油泵进口与油箱之间设有电动碟阀，目的是为了在泵启动的时候，降低其负载；系统出油口设置压力控制器和气动薄膜式压力调节器，有效保持了系统出油口的压力稳定。
（3）在系统中设置板式冷却器，通过测温探头测量出油口温度，而后通过该阀控制冷却水的流量，以达到控制出油口油温的目的。
（4）系统了设置二级过滤，一级保证了油站出口油的清洁；二级过滤最大限度地保证了油品的清洁。
（5）系统对出口压力控制严格，在系统中设置的压力罐装置，缓冲了系统的各种压力波动以及系统意外停车对主机造成的灾难性后果。
（6）系统配置1台真空式净油机，对油箱中的油液进行油水分离。
（7）系统中间管线上设置的气动薄膜减压阀，用以控制进入轧机油膜轴承油液的压力，通过采集阀后压力，由仪表控制调节阀的开口大小，达到稳定阀后压力的目的。
4 结 语
改进后的润滑系统自2001年11月投用以来，四辊精轧机油膜轴承使用情况良好，润滑油系统的压力、温度、流量等达到了设计的要求。由于采用PLC自动控制润滑系统，提高了系统的稳定性，延长了油膜轴承的使用寿命，从而提高了轧机的生产率，经济效益显著。(end)
