油氣潤(rùn)滑的介紹及其應(yīng)用中的故障處理

孔令濤，陳冠宇(廣西鋼鐵有限公司棒線廠，廣西 防城港 538002)

0 引言

油氣潤(rùn)滑是一種新的潤(rùn)滑技術(shù)，因其具有油液與氣體牢固地形成了氣液兩相膜的特點(diǎn)適用范圍廣，可大幅延長(zhǎng)軸承的使用壽命、降低設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用，具有監(jiān)控完善及定量控制等優(yōu)點(diǎn)，目前正越來越廣泛地應(yīng)用于冶金行業(yè)，如棒線材軋機(jī)、活套、導(dǎo)衛(wèi)等高速高負(fù)載軸承。油氣潤(rùn)滑還可以減少潤(rùn)滑油對(duì)環(huán)境的污染，低碳環(huán)保，對(duì)冶金軋鋼生產(chǎn)具有重要意義。

1 油氣潤(rùn)滑技術(shù)概述

油氣潤(rùn)滑是潤(rùn)滑油和壓縮空氣于油氣混合塊位置實(shí)施相混得到油氣，而油于氣流影響之下順管壁往潤(rùn)滑點(diǎn)位置流動(dòng)，于油氣管內(nèi)油流動(dòng)速率比壓縮空氣相關(guān)氣流流動(dòng)速率更低。因此，自油氣管內(nèi)流出的油與壓縮空氣并不是混合在一起的，不是油被霧化。氣液兩相流為氣相和液相各自具有分界面的物質(zhì)構(gòu)成物體相關(guān)流動(dòng)情況。于氣液兩相流內(nèi)的液體和氣體相互構(gòu)成氣液兩相膜。和單相液體膜對(duì)比，氣液兩相膜在承載能力方面明顯增加。而且，氣液兩相膜是在流體動(dòng)壓影響以及流體靜壓影響下所構(gòu)成的，故油氣潤(rùn)滑適用于低速、高速、重載。同時(shí)油氣潤(rùn)滑在向潤(rùn)滑點(diǎn)潤(rùn)滑的同時(shí)壓縮空氣可冷卻和密封防雜物入侵的作用。

目前油氣潤(rùn)滑正在被廣泛地應(yīng)用于冶金機(jī)械工業(yè)設(shè)備，特別是棒線材軋機(jī)和導(dǎo)衛(wèi)的軸承、高棒轉(zhuǎn)轂軸承、加熱爐爐前熱坯上料臺(tái)架鏈條等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用情況來看，做好油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的日常維護(hù)、確保潤(rùn)滑點(diǎn)正常供油量，油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)能很大程度上降低現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作的強(qiáng)度和油污對(duì)環(huán)境的影響。廣西鋼鐵集團(tuán)有限公司棒線材現(xiàn)所有短應(yīng)力線軋機(jī)軋輥、托架以及導(dǎo)衛(wèi)的軸承已全部運(yùn)行油氣潤(rùn)滑。與以往傳統(tǒng)的干油潤(rùn)滑相比，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)軋機(jī)未出現(xiàn)過軸承燒損的現(xiàn)象，同時(shí)只要軋機(jī)其他部位未見異常，軋機(jī)可以連續(xù)使用，與以往使用干油潤(rùn)滑時(shí)相比：1、杜絕了因軋機(jī)軸承燒損導(dǎo)致的停機(jī)；2、有效避免了軋機(jī)定期下機(jī)維維。大大降低了維護(hù)成本，同時(shí)也避免了大量的廢舊油品產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義重大。同時(shí)由于油氣潤(rùn)滑具有冷卻和密封防雜物入侵的特點(diǎn)，我們正在將其運(yùn)用于高棒轉(zhuǎn)轂軸承、加熱爐爐前熱坯上料臺(tái)架鏈條等。

2 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)組成

常見的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成：潤(rùn)滑劑供給；供氣部分；潤(rùn)滑劑分配；電控部分。

2.1 潤(rùn)滑劑供給

潤(rùn)滑劑由主站上的兩臺(tái)定量泵供給，一用一備。泵的吸油口上裝有吸油過濾器和壓力表用于過濾油品和顯示油壓，泵出口設(shè)有溢流閥用于超壓溢流。工作泵是間歇工作的，壓力低于系統(tǒng)需求的最低壓力啟動(dòng)泵，達(dá)到系統(tǒng)需求的最高壓力關(guān)停泵進(jìn)入暫停，如此循環(huán)。

2.2 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)相關(guān)供氣部分

為維持系統(tǒng)無異常運(yùn)行，對(duì)應(yīng)壓縮空氣相關(guān)壓力值需大于等于3 MPa，常設(shè)置成4 MPa,所含水分不可太多，露點(diǎn)需維持大于等于25 ℃。在主站上對(duì)于壓縮空氣實(shí)施處置的設(shè)施涵蓋多種，比如空氣濾清器設(shè)施、壓力表設(shè)施等，能夠?qū)嚎s空氣實(shí)行壓力方面調(diào)節(jié)等。油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)大概80%比例的故障是因?yàn)閴嚎s空氣相關(guān)質(zhì)量并不高而引發(fā)的。

2.3 潤(rùn)滑劑具體分配情況

針對(duì)潤(rùn)滑劑實(shí)行計(jì)量和分配依據(jù)分配器完成，裝在系統(tǒng)對(duì)應(yīng)主站上面，且使?jié)櫥瑒┲饾u分配到下游位置相關(guān)油氣混合塊，通過送至潤(rùn)滑點(diǎn)周圍的油氣分配器，逐漸分配至不同潤(rùn)滑點(diǎn)位置[1]。

2.4 電控部分

油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化功能，配置完整PLC 控制系統(tǒng)和控制面板。于面板上面設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，選用工作泵，明確分配器運(yùn)行相關(guān)行程，顯示故障點(diǎn)。

為保證油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)能夠無異常運(yùn)用，需做好遞進(jìn)型分配器監(jiān)測(cè)，比如，設(shè)定總體監(jiān)測(cè)監(jiān)視時(shí)間，分配器手段運(yùn)行信號(hào)之，可運(yùn)行對(duì)應(yīng)行程，不然則會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示，依據(jù)時(shí)間倒數(shù)計(jì)時(shí)形式予以監(jiān)測(cè)；或是針對(duì)遞進(jìn)型分配器對(duì)應(yīng)行程時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè)，分配器運(yùn)行一個(gè)行程之后，需做好行程方面監(jiān)測(cè)時(shí)間再次設(shè)置。油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)每個(gè)遞進(jìn)式分配器的監(jiān)視也是單獨(dú)進(jìn)行的，由于遞進(jìn)式分配器也是間歇工作的，遞進(jìn)型分配器存在暫時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的周期實(shí)際，暫時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間相加需少于監(jiān)測(cè)時(shí)間，遞進(jìn)型分配器運(yùn)行行程使用時(shí)間需低于監(jiān)測(cè)時(shí)間。對(duì)于不同遞進(jìn)型分配器實(shí)施單獨(dú)監(jiān)測(cè)?？糠峙淦鲀?nèi)的活塞桿和分配器上的接近開關(guān)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。當(dāng)某個(gè)遞進(jìn)式分配器的行程數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，氣動(dòng)泵就會(huì)停止供油。在油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中，潤(rùn)滑劑的消耗量非常小，所以泵是間歇工作的，泵的暫停周期時(shí)間是可調(diào)的。遞進(jìn)式分配器也決定了潤(rùn)滑劑的供給量，整個(gè)系統(tǒng)的供油量可以進(jìn)行調(diào)節(jié)且調(diào)節(jié)范圍非常大。

3 油氣潤(rùn)滑常見故障、故障分析及處理和油氣潤(rùn)滑日常維護(hù)

3.1 油氣潤(rùn)滑的常見故障、故障分析及處理

(1)高壓系統(tǒng)故障：高壓過濾器堵塞：打開高壓過濾器取出濾芯清洗，或更換總成[2]；

(2)液位過低：油箱液位下降至油箱容量的 1/3，加滿油；對(duì)于液位開關(guān)實(shí)施仔細(xì)檢測(cè)，如果液位開關(guān)受損，針對(duì)液位相關(guān)報(bào)警信號(hào)情況難以及時(shí)處置，需做好液位開關(guān)換新； 在降低到油箱中容量四分之一的時(shí)候，相關(guān)故障報(bào)警對(duì)應(yīng)信號(hào)燈中紅燈顯示，系統(tǒng)無法啟動(dòng)：加滿油，故障復(fù)位重新啟動(dòng)系統(tǒng)；

(3)壓縮空氣壓力過低，低于壓力開關(guān)的監(jiān)視設(shè)定值(2.5 kg)報(bào)警，檢查氣源壓力，調(diào)整壓力手閥和檢查氣源壓力檢查閥門；空氣相關(guān)濾清器受到雜物所堵住，對(duì)于空氣濾清器實(shí)施清潔；由于壓力開關(guān)受損或是設(shè)置情況失誤；檢查壓力開關(guān)，必要的話更換；

(4)遞進(jìn)式分配器前壓力表顯示無壓力，對(duì)泵或控制泵的電磁閥進(jìn)行檢查，泵壞了或控制泵的電磁閥壞了，必要時(shí)更換；泵憋氣，使泵殼體上面排氣螺絲予以擰的較松一些，對(duì)于泵實(shí)施排氣操作，使泵維持運(yùn)行至泵及遞進(jìn)型分配器間相關(guān)管路都存在充足油；系統(tǒng)報(bào)遞進(jìn)式分配器故障，壓力表顯示無油，主遞進(jìn)式分配器堵塞，拆下分配器進(jìn)行檢查，必要時(shí)清洗，確認(rèn)活塞正確復(fù)位；管道堵塞了，檢查管路泄損情況，恢復(fù)暢通；

(5)遞進(jìn)式分配器總監(jiān)視時(shí)間的設(shè)定值小于系統(tǒng)工作/暫停周期時(shí)間，系統(tǒng)報(bào)行程超時(shí)故障，加大或調(diào)節(jié)(主)遞進(jìn)式分配器的總監(jiān)視時(shí)間、節(jié)流閥調(diào)整過小，調(diào)節(jié)增大油流、過濾器堵塞(壓力表處、黃銅濾芯)，拆下濾芯清洗或者更換濾芯；存在設(shè)置方面失誤情況而引發(fā)遞進(jìn)型分配器出現(xiàn)異常表現(xiàn)，主要是由于在操作面板上面相關(guān)計(jì)時(shí)器以及計(jì)數(shù)器設(shè)置方面失誤而引起的；遞進(jìn)型分配器相關(guān)接近開關(guān)出現(xiàn)異常表現(xiàn)情況，遞進(jìn)式分配器的接近開關(guān)觸針 感應(yīng)距離大于 2 mm，調(diào)整觸針感應(yīng)距離，必要時(shí)更換。

3.2 日常檢查與維護(hù)

(1)觀察系統(tǒng)是否正常運(yùn)行：運(yùn)行燈是否正常，有無報(bào)警信息；

(2)相對(duì)應(yīng)的各電磁閥，燈是否正常；

(3)遞進(jìn)式分配器前電磁閥燈不應(yīng)常亮，如常亮?xí)B續(xù)打油，造成油浪費(fèi)；不亮，電磁閥不開，可能閥壞或線路有問題，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑點(diǎn)缺油；

(4)觀察透明管內(nèi)油氣狀況有無異常，快則泄露慢則堵塞，找相應(yīng)的一二級(jí)分配器，打開管路處理；

(5)觀察氣壓正常與否；氣源電磁閥為常開，如燈不亮為閥壞，燈亮壓力低報(bào)警則可能壓力開關(guān)有問題，更換；

(6)日常點(diǎn)檢時(shí)觀察軸承座出油狀況，一般會(huì)溢出些許油，如沒有查看分配器，或管路，過多則減少油量；

(7)保持分站內(nèi)透明管潔凈度，以便目測(cè)油氣量；

(8)加油時(shí)保證潔凈度，避免泵憋氣，臟物堵塞；

(9)過濾濾芯定期清洗、空氣過濾器及時(shí)排水排渣。

3.3 其他注意事項(xiàng)

(1)系統(tǒng)啟動(dòng)前介質(zhì)檢查

總氣源是否壓力正常，干燥是否正常；壓力表顯示值應(yīng)高于0.3 MPa；加油需經(jīng)過過濾并確保油品符合規(guī)定；油箱油量是否充足；

(2)系統(tǒng)啟動(dòng)前安全檢查

長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)(含2 個(gè)工作日內(nèi))或每次開關(guān)機(jī)前務(wù)必檢查所有安全設(shè)施是否處于正常待命狀態(tài)；確認(rèn)無閑雜人員處于各設(shè)備運(yùn)行區(qū)域內(nèi)；確認(rèn)無閑散工具及雜物；

(3)啟動(dòng)檢查

檢查齒輪泵電機(jī)的轉(zhuǎn)向，泵反轉(zhuǎn)會(huì)損壞。

(4)系統(tǒng)開啟與關(guān)閉

潤(rùn)滑設(shè)備開啟前，油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)必須提前30～60 min 開啟；潤(rùn)滑設(shè)備結(jié)束后系統(tǒng)應(yīng)該延長(zhǎng)30～60 min 后方可關(guān)閉，以保障軸承余溫消耗潤(rùn)滑油而形成油池及管路內(nèi)保壓。系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)應(yīng)在操作界面內(nèi)操作，非緊急情況嚴(yán)禁直接關(guān)閉總電源，以免系統(tǒng)瞬間燒毀某電子元件。

新?lián)Q軸承時(shí)，裝配時(shí)需抹上稀油或在線打測(cè)試模式打滿油。

(5)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑某個(gè)點(diǎn)產(chǎn)生潤(rùn)滑不到位的原因

某管路管壓有漏損(氣壓或油壓不保)；軸承油槽不規(guī)范或堵塞；軸承密封的安裝不嚴(yán)謹(jǐn)；油氣分配器堵塞，油到達(dá)不了軸承座；軋機(jī)軸承及油氣分配器清洗安裝檢查：檢查軋機(jī)軸承油槽是否通暢，進(jìn)油孔是否完好，有無滑絲現(xiàn)象；檢查分配器(新)包裝是否完好，拆卸分配器應(yīng)保護(hù)性拆卸，嚴(yán)禁野蠻拆卸，剛拆下分配器應(yīng)放置煤油中浸泡1～2 h，后用內(nèi)六角逐一卸開，內(nèi)有密封O 型墊圈應(yīng)注意保護(hù)，用壓縮空氣正向吹掃，再反向吹掃，反復(fù)吹掃直至干凈，后自然晾干，再注上齒輪油保養(yǎng)即可。