板材軋機(jī)油膜系統(tǒng)的故障查找分析

吳鋒

摘 要：在油膜軸承系統(tǒng)中，主要有4個(gè)方面的常見問題。這些問題經(jīng)常在同一時(shí)間運(yùn)行并限制系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)，該文就鋼板軋機(jī)油膜軸承系統(tǒng)中的故障形式和特征進(jìn)行分析，并提出了解決方案和事故預(yù)防措施，以供相關(guān)人士參考借鑒。

關(guān)鍵詞：油膜軸承 密封 流量 壓力 系統(tǒng)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TG333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（a）-0029-02

在油膜軸承系統(tǒng)中，主要有4個(gè)方面的常見問題。一個(gè)是水分（或其他類型的水溶液）與油膜軸承油混合；二是油循環(huán)過程中異常波動(dòng)的油溫、壓力和流量；三是油污染問題；四是在循環(huán)過程中油泄漏的問題。這4個(gè)方面的問題，經(jīng)常在同一時(shí)間運(yùn)行并且限制系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)，結(jié)合自己的特點(diǎn)，需要重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)的影響因素。

1 問題分析及解決方案

1.1 系統(tǒng)泵站及管線配置

油膜系統(tǒng)管道布局和本地配置比傳統(tǒng)潤(rùn)滑管道的要求更高。利用在泵站的定位系統(tǒng)，盡量使近潤(rùn)滑點(diǎn)與遠(yuǎn)潤(rùn)滑點(diǎn)之間的液阻差最小。采用最短原則，并且環(huán)境溫度不宜有過大的變化，壓強(qiáng)降低和溫度降低都是由油箱換熱液壓泵進(jìn)行填充的，在實(shí)際操作設(shè)備的過程中，通常通過增加油泵輸出的壓力來滿足遠(yuǎn)端潤(rùn)滑點(diǎn)的流量和壓力要求，使得近端潤(rùn)滑點(diǎn)形成一個(gè)上升的較大壓力，致使這兩者間的線性斜率差別變大。在這種情況下軋制產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)一些問題，使局部潤(rùn)滑的地方很難達(dá)到要求，導(dǎo)致軸承一些部分潤(rùn)滑不恰當(dāng)，這一般是因?yàn)橛湍ぽS承速度突變引起的，并且會(huì)在這些部分產(chǎn)生高溫，這樣不僅破壞了軸承表面，而且會(huì)使油膜局部氧化加快。

配置相應(yīng)的減壓閥，為了滿足各潤(rùn)滑點(diǎn)的基本流程的要求，一般配置地點(diǎn)是在每組或者幾組潤(rùn)滑點(diǎn)的支線總供油管前，在降低壓強(qiáng)之后，各輸油管道的壓力分布會(huì)直接影響到各潤(rùn)滑點(diǎn)，對(duì)流量需求比較小的潤(rùn)滑點(diǎn)的供油管線路的方向、高度勢(shì)差和曲率半徑都會(huì)影響極個(gè)別潤(rùn)滑點(diǎn)。油膜軸承密封形式通常采用微張力彈性記憶密封唇或肢體的機(jī)械密封，這就決定了在最小流量要求下內(nèi)部承載盡可能減少對(duì)供油壓力的密封失效問題，所以不能通過提高供油壓力解決此問題。

1.2 油膜軸承密封

油膜軸承的早期使用，能夠配套的軸承密封件是以一般唇形密封為基礎(chǔ)，從而研發(fā)出來的產(chǎn)品。這個(gè)密封件通過旋轉(zhuǎn)軸與唇口在環(huán)形接觸的情況下形成密封，并且把其在軸承座上固定，密封唇口必須有足夠的接觸強(qiáng)度同時(shí)也有很好的耐磨性，這樣可以保證密封的可靠，密封件密封很容易失敗，并且可靠性差，周期短，檢修不方便，維護(hù)和更換需要解體的油膜軸承不方便，人們?yōu)榱私鉀Q這種問題，1960年開發(fā)出第一代密封件裝在軸上并與軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的組合密封，這種密封件很簡(jiǎn)單，方便安裝檢查和維護(hù)，并且檢修不用把軸承分解；1980年前后研發(fā)了第二代組合密封產(chǎn)品，也可以說是“多肢”組合密封，因?yàn)槠渲饕δ苡兴?、擋油封和油封，現(xiàn)在，這種密封技術(shù)已變得越來越成熟。

“多肢”組合密封由復(fù)合丁晴橡膠“多肢”油封、噴涂陶瓷密封擋板、鋁金屬支撐環(huán)、復(fù)合丁晴橡膠水封等幾個(gè)部分組成。

丁腈橡膠復(fù)合“多肢”之間的密封安裝軸承套筒和輥身，共有一個(gè)密封端面和5個(gè)密封唇按順序分布在輥頸的內(nèi)部和外部?jī)蓚?cè)（1#內(nèi)側(cè)為密封唇、2#外部為密封唇）、噴涂陶瓷密封擋板的內(nèi)部和外部?jī)蓚?cè)（3#內(nèi)測(cè)為密封唇、4#5#外側(cè)為密封唇）及錐套的端點(diǎn)部（密封端面），彈性接觸強(qiáng)度會(huì)在這些地方產(chǎn)生，并會(huì)起到隔離的作用。噴涂陶瓷密封隔板是機(jī)械密封后噴涂表面的金屬環(huán)，可提高耐腐蝕度并且減少表面的摩擦系數(shù)，并減少密封唇口的磨損。鋁金屬支承環(huán)的主要功能是保持相對(duì)位置并且修復(fù)“多肢”密封，密封唇口和輥頸形成良好接觸。復(fù)合丁腈橡膠水封有減少破壞任何密封效果和密封唇口密封的作用，避免密封失效。另外為了避免這個(gè)問題的出現(xiàn)，正確的安裝、必要的定期檢查及合理的更換周期的發(fā)展是非常重要的。

正確的安裝內(nèi)容主要有兩個(gè)：嚴(yán)格執(zhí)行密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化部分等一系列操作；根據(jù)軋機(jī)軸向以不同形式定位來著重考慮軸向間隙密封端“超擠壓”或“不擠壓”問題，目前軋機(jī)有單向約束和雙向約束兩種軸向基本定位方式，另一端通過拉桿軸向間隙連接轉(zhuǎn)移。拉桿尺寸確定后，如果端面間隙調(diào)整太小，另一端的間隙太大，導(dǎo)致磨損嚴(yán)重并且增加另一端密封失?。ɑ蚵┧﹩栴}發(fā)生。此外，連桿銷孔、銷軸和法蘭接觸表面應(yīng)該做好定期檢查，保證沒有磨損。

1.3 系統(tǒng)流量與壓力

油膜軸承測(cè)試前油膜系統(tǒng)的實(shí)際流量是一個(gè)重要的調(diào)試工作，現(xiàn)象分析和處理在油膜軸承工作“燃燒”或漏油沒有明顯的周期性特征現(xiàn)象時(shí)顯得非常重要。正如前面所述， 在設(shè)備的外形和布局不同的情況下同一型號(hào)的系統(tǒng)設(shè)備會(huì)形成不同的管線配置，并且不同地區(qū)的環(huán)境溫度波動(dòng)也會(huì)影響設(shè)備，所有這些因素，我們需要通過實(shí)際的測(cè)試，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

流量計(jì)的種類有很多，比如差壓流量計(jì)、節(jié)流管式流量計(jì)、孔板流量計(jì)和便攜式超聲波流量計(jì)，這些工具在管道的安裝位置，流體溫度、流體性質(zhì)、測(cè)量環(huán)境，管道壁厚、管材、管道涂層有一定的要求，但實(shí)際測(cè)量誤差仍在2%～10%，所以數(shù)據(jù)只能參考而不能實(shí)用，而且這儀器比較昂貴，使用限制也較大。軋機(jī)油膜軸承流量作為手工測(cè)量測(cè)量，精度相對(duì)較高，根據(jù)合理的測(cè)量方案和設(shè)備特點(diǎn)，在條件允許的情況下也可以對(duì)比用數(shù)據(jù)測(cè)量和手工測(cè)量的差別，以獲得相應(yīng)的修正系數(shù)，測(cè)量?jī)x的數(shù)據(jù)在同一條件下更有現(xiàn)實(shí)意義。手工測(cè)量的具體步驟和內(nèi)容如下。

（1）確定油膜軸承的額定設(shè)計(jì)流量值，即軸承設(shè)計(jì)允許的最大需求流量值（L/min）。

（2）在系統(tǒng)安裝時(shí)，在油膜軸承的供油軟管的前面進(jìn)行節(jié)流油嘴的安裝，因?yàn)殚L(zhǎng)孔節(jié)流油嘴比孔板式更穩(wěn)定，所以長(zhǎng)孔節(jié)流油嘴最好，同時(shí)，可配套進(jìn)行節(jié)流嘴的安裝。

（3）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行的條件具備，包括油品的黏度、溫度等。

（4）使用扣壓式快換接頭將供油軟管與油口直接連接，因?yàn)樵诘盅合到y(tǒng)中盡量避免受到阻礙作用，所以不要使用單向止封功能的快換接頭。

（5）把合適的容器放在軟管處，然后拆開需要測(cè)量的潤(rùn)滑點(diǎn)供油軟管，直接插入與之相對(duì)應(yīng)的回油軟管。

2 油膜系統(tǒng)的在線監(jiān)控

通過不斷提高和改善，不斷減少油膜系統(tǒng)故障率，進(jìn)一步提高板材軋機(jī)的產(chǎn)能。油膜系統(tǒng)主要有供油壓力檢測(cè)、流量指示檢測(cè)和進(jìn)回油溫度的檢測(cè)3項(xiàng)在線監(jiān)控指標(biāo)，下面是在使用過程中具體需要注意的問題。

（1）應(yīng)盡可能靠近潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行供油管的壓力和溫度監(jiān)測(cè)，以減少因?yàn)椴焕挠绊懚箿y(cè)量值和實(shí)際值之間出現(xiàn)較大誤差。

（2）檢測(cè)壓力時(shí)可以根據(jù)需要進(jìn)行安裝，但是必須在每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行流量監(jiān)測(cè)的安排，因?yàn)槿绻皇且晃兜剡M(jìn)行壓力檢測(cè)會(huì)產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn)，如，石油供應(yīng)管口堵塞或軟管彎曲或折斷，這會(huì)使得顯示壓力值正常但是實(shí)際的流量不足，導(dǎo)致?lián)p壞軸承。

（3）需要對(duì)每個(gè)油膜軸承的回油管進(jìn)行溫度檢測(cè)，所以有必要在這些點(diǎn)設(shè)置檢測(cè)系統(tǒng)。這種檢測(cè)可以在對(duì)軸承工作溫度進(jìn)行診斷的同時(shí)輔助軸承內(nèi)熱電偶的測(cè)量。一般情況下，它們的檢測(cè)誤差在20 ℃之內(nèi)是正常的。

（4）因?yàn)榛赜凸軆?nèi)部有著復(fù)雜的回流情況，所以在條件允許的情況下，為了便于快速分析油膜軸承泄露等問題，一般使用方便觀察的透明軟膠管，這有利于提高事故診斷的效率。

3 結(jié)語

每個(gè)檢測(cè)元件都存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，過于依賴這些測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)診斷事故造成不利影響，甚至是更嚴(yán)重的后果。結(jié)合實(shí)際，認(rèn)真分析并總結(jié)設(shè)備的差異性和通用性，最終使設(shè)備的實(shí)用和經(jīng)濟(jì)效能得到最大化發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭成.軋機(jī)油膜軸承新技術(shù)及應(yīng)用[J].金屬材料與冶金工程，2008（1）：30-33.

[2] 張冰.板帶軋機(jī)中支撐輥軸承的比較分析[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（2）：14-15.

[3] 林峰.軋機(jī)油膜軸承參數(shù)選擇和應(yīng)用探討[J].山西冶金，2008（6）：29-31.