連鑄機(jī)潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)改造

高 寧

（天津天鐵冶金集團(tuán)熱軋板有限公司，河北056404）

0 引言

潤(rùn)滑油被譽(yù)為設(shè)備的血液，流淌在設(shè)備內(nèi)部，對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用。 在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零部件之間都需要潤(rùn)滑，因?yàn)槿魏瘟慵g的相對(duì)運(yùn)動(dòng)都必然會(huì)產(chǎn)生摩擦、 磨損和發(fā)熱現(xiàn)象，并消耗一部分動(dòng)能。 設(shè)備潤(rùn)滑是減少摩擦，降低或延緩磨損的最為直接有效的方法。 使相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間保持充分且有效的潤(rùn)滑是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。

天鐵熱軋板公司連鑄設(shè)備的潤(rùn)滑系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，經(jīng)分析問(wèn)題主要是連鑄設(shè)備添加潤(rùn)滑脂過(guò)程中，油脂受到污染所致。 本文分析了連鑄設(shè)備潤(rùn)滑脂中的污染物來(lái)源，闡述了污染物對(duì)連鑄潤(rùn)滑系統(tǒng)帶來(lái)的危害，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況給出了整改措施。

1 原連鑄設(shè)備潤(rùn)滑脂補(bǔ)充方式及問(wèn)題

1.1 原連鑄設(shè)備潤(rùn)滑脂補(bǔ)充方式

天鐵熱軋板公司原連鑄設(shè)備潤(rùn)滑脂補(bǔ)充方式是采用插桶式電動(dòng)加油泵向連鑄潤(rùn)滑裝置油罐內(nèi)補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。 該泵為不帶儲(chǔ)脂桶型，需要插在潤(rùn)滑脂油桶上使用，可以單獨(dú)操作，也可以與相應(yīng)的電控裝置連接，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)潤(rùn)滑泵系統(tǒng)的自動(dòng)補(bǔ)脂。 油泵的型式為內(nèi)藏式的柱塞容積泵，采用蝸輪蝸桿減速傳動(dòng)，油脂輸出平穩(wěn)、壓力高，出口處設(shè)置安全閥，具有過(guò)載保護(hù)作用。 插桶式加油泵結(jié)構(gòu)如圖1所示。

電動(dòng)加油泵是由垂直安裝的電機(jī)經(jīng)蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪回轉(zhuǎn)，蝸輪端面裝有偏心軸，通過(guò)曲柄帶動(dòng)柱塞泵，借助活塞內(nèi)及管帽內(nèi)單向閥的作用，完成吸、壓油過(guò)程。 電動(dòng)加油泵是由內(nèi)藏式柱塞泵、電動(dòng)機(jī)、電磁開(kāi)關(guān)、安全閥、排氣閥、壓力表等組成。 油泵使用時(shí)需直接將泵管垂直插入油桶內(nèi)，并蓋在油桶上，用軟管將油泵鏈接到連鑄設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)油罐上，啟動(dòng)電機(jī)并打開(kāi)放氣閥，排凈泵內(nèi)空氣，然后進(jìn)行補(bǔ)脂作業(yè)。 當(dāng)桶內(nèi)潤(rùn)滑脂少或泵管頭部柱塞泵無(wú)油脂時(shí)，應(yīng)及時(shí)停機(jī)更換空油桶，以免泵頭泵管內(nèi)吸入空氣，影響使用。 其結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 插桶式加油泵結(jié)構(gòu)圖

1.2 原潤(rùn)滑脂補(bǔ)充方式存在的問(wèn)題

熱軋板公司連鑄車(chē)間有兩臺(tái)板坯連鑄機(jī)，每臺(tái)有3 套潤(rùn)滑系統(tǒng)，分別是結(jié)晶器、扇形段和后區(qū)潤(rùn)滑系統(tǒng)。 它們共有12 個(gè)潤(rùn)滑脂罐，需要6 臺(tái)插桶式電動(dòng)加油泵為油罐補(bǔ)脂。 在油脂罐補(bǔ)脂作業(yè)時(shí)，需要將電動(dòng)泵垂直插入潤(rùn)滑脂桶內(nèi)，桶內(nèi)油脂加完后，再更換新的潤(rùn)滑脂桶，周而復(fù)始。

采用上述潤(rùn)滑脂補(bǔ)充方式，連鑄設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)換向閥卡頓、電磁給油器堵塞、分配器不出油、 設(shè)備在無(wú)潤(rùn)滑的情況下工作等故障問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致連鑄設(shè)備損壞，縮短了連鑄設(shè)備維修周期，增加了維修工作量及維修的費(fèi)用，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響板坯的生產(chǎn)。

2 潤(rùn)滑脂中污染物的來(lái)源與危害

2.1 潤(rùn)滑脂污染物來(lái)源分析

檢查發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑系統(tǒng)問(wèn)題主要是潤(rùn)滑脂受到污染所致，初步判斷，潤(rùn)滑脂受到污染主要是在潤(rùn)滑脂桶更換過(guò)程中發(fā)生的。 當(dāng)潤(rùn)滑脂桶內(nèi)油脂加完后，需要用工具倒鏈將電動(dòng)泵從桶內(nèi)垂直拉出，插入新的油脂桶繼續(xù)使用。 而替換下來(lái)的油脂桶底部會(huì)殘留部分油脂，需要人工使用刮鏟將殘留油脂刮起，并添加到新潤(rùn)滑脂桶內(nèi)繼續(xù)使用。 經(jīng)過(guò)分析污染物來(lái)源主要有以下幾方面：

（1）在更換油桶過(guò)程中，工具倒鏈的拉鏈在使用中，會(huì)將污染物灑落到油脂上。

（2）電動(dòng)泵拉出油桶后，失去了封閉的空間，泵頭、泵管暴露在空氣中，空氣中的污染物會(huì)沾附在泵頭、泵管上，污染潤(rùn)滑脂。

（3）在使用刮鏟清出桶內(nèi)油脂時(shí)，刮鏟會(huì)帶入污染物，并混入油脂。

（4）由于電動(dòng)加油泵沒(méi)有過(guò)濾裝置，無(wú)法將受污染油脂中的粉塵，沙粒、磨屑，金屬顆粒等固態(tài)污染物濾除，造成污染物通過(guò)電動(dòng)泵直接輸入到油脂罐中去。

2.2 污染物對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的危害

2.2.1 固體污染物的危害

固體顆粒物是損害最大的一種污染物，顆粒物一般具有一定的硬度，他們進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)部，會(huì)造成磨粒磨損和金屬壓傷、刮傷。 許多顆粒物的尺寸很微小，能穿過(guò)零件之間的間隙，在設(shè)備內(nèi)部循環(huán)。 常見(jiàn)的顆粒物有塵埃、沙碩、細(xì)微金屬顆粒、銹渣等。

顆粒物污染不光損害設(shè)備自身，而且還會(huì)縮短潤(rùn)滑脂的使用壽命。 磨粒磨損會(huì)添加油脂里的金屬粉末含量，這些細(xì)微的金屬顆粒不光會(huì)磨損設(shè)備，而且還會(huì)加快潤(rùn)滑脂氧化蛻變。

2.2.2 液體污染物的危害

水分是常見(jiàn)的液體污染物，盡管損害沒(méi)有顆粒物嚴(yán)重，但水分會(huì)破壞潤(rùn)滑脂性能，使油脂蛻變，構(gòu)成設(shè)備磨損。 水分會(huì)引起金屬生銹，會(huì)破壞潤(rùn)滑脂形成油膜，損壞油脂膜的強(qiáng)度和完整性，使?jié)櫥Ч儾睢?水分還會(huì)使添加劑（尤其是金屬鹽類(lèi)）發(fā)生水解反應(yīng)而失效，加速有機(jī)酸對(duì)金屬的腐蝕，銹蝕設(shè)備。

2.2.3 氣體污染物的危害

氣體污染物可形成氣穴，使液壓系統(tǒng)失常，使絕緣油脂的絕緣性下降，使油脂膜強(qiáng)度降低。 氣體污染物還會(huì)使系統(tǒng)供脂不連續(xù)，造成潤(rùn)滑點(diǎn)缺油，引起干磨，還能使?jié)櫥椭W點(diǎn)降低。

3 防止?jié)櫥廴镜拇胧?/h2>

綜上所述，采用插桶式電動(dòng)加油泵向連鑄潤(rùn)滑設(shè)備油脂灌補(bǔ)脂的方法，會(huì)造成連鑄潤(rùn)滑系統(tǒng)故障，已不能滿(mǎn)足連鑄設(shè)備正常的生產(chǎn)運(yùn)行。 因此，為連鑄機(jī)補(bǔ)脂設(shè)施設(shè)計(jì)了一套集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)及全新的儲(chǔ)脂罐。

3.1 集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)的組成和使用方法

集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)具有油脂集中、 輸送快捷、加注方便、節(jié)省空間、環(huán)境清潔的優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)是把潤(rùn)滑脂集中儲(chǔ)存于油罐房?jī)?nèi)，通過(guò)管路形成一個(gè)完整的供油體系，可同時(shí)對(duì)多臺(tái)連鑄潤(rùn)滑泵油罐進(jìn)行補(bǔ)脂作業(yè)，并能自動(dòng)分配補(bǔ)脂作業(yè)。系統(tǒng)主要由控制箱、移動(dòng)油車(chē)、儲(chǔ)脂罐、螺桿泵、齒輪泵、電磁換向閥、球閥、過(guò)濾器等組成。系統(tǒng)主要操作包括儲(chǔ)脂罐補(bǔ)脂和潤(rùn)滑泵油罐補(bǔ)脂。 集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)圖

3.1.1 儲(chǔ)脂罐補(bǔ)脂作業(yè)

儲(chǔ)脂罐補(bǔ)油時(shí)，將移動(dòng)油脂車(chē)開(kāi)到補(bǔ)油位，用法蘭軟管鏈接移動(dòng)油車(chē)和螺桿泵，后通過(guò)控制箱啟動(dòng)吸油螺桿泵向儲(chǔ)脂罐供油，待儲(chǔ)脂罐加滿(mǎn)后關(guān)閉螺桿泵。

3.1.2 連鑄潤(rùn)滑泵油罐補(bǔ)脂作業(yè)

向連鑄潤(rùn)滑泵油罐補(bǔ)脂作業(yè)可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。 手動(dòng)補(bǔ)脂時(shí)，需人工操作控制箱內(nèi)開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)齒輪泵向油罐內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)脂作業(yè)。 自動(dòng)補(bǔ)脂時(shí)，需要將控制箱內(nèi)的自動(dòng)補(bǔ)脂系統(tǒng)打開(kāi)，自動(dòng)補(bǔ)脂系統(tǒng)會(huì)根據(jù)各個(gè)油罐上的位置傳感器識(shí)別油罐內(nèi)部油脂液面的高低。 當(dāng)油脂液面到達(dá)下限位時(shí)，加油泵啟動(dòng)，向油罐內(nèi)補(bǔ)脂。 當(dāng)油脂液面到上限位后，加油泵停泵。

3.2 新儲(chǔ)脂罐的設(shè)計(jì)

新儲(chǔ)脂罐底部是錐型設(shè)計(jì)，內(nèi)部配有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)刮油版，不會(huì)使?jié)櫥纬伤澜腔蛘尺B在罐壁上影響罐容。 儲(chǔ)脂罐的容量設(shè)計(jì)為5T，可給多個(gè)連鑄潤(rùn)滑脂罐補(bǔ)脂。儲(chǔ)罐頂設(shè)有溢流孔，用來(lái)回收溢流的油脂。儲(chǔ)罐內(nèi)部還設(shè)有油位傳感器，當(dāng)潤(rùn)滑脂液面到達(dá)下限位時(shí)，加油泵停止向連鑄潤(rùn)滑油罐補(bǔ)脂，以免油脂抽空，造成齒輪泵進(jìn)空氣，影響油泵的使用壽命。油脂液面到上限位時(shí)，吸油泵停止在向儲(chǔ)脂罐補(bǔ)脂，以免油脂溢出。 新儲(chǔ)脂罐結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。

圖3 新儲(chǔ)脂罐結(jié)構(gòu)圖

3.3 集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.3.1 吸油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） 吸油系統(tǒng)管路選用DN48 mm 無(wú)縫不銹鋼管，管路上配有網(wǎng)狀油過(guò)濾器，可以保護(hù)潤(rùn)滑泵和過(guò)濾潤(rùn)滑脂中的污染物，清潔油脂。

（2） 潤(rùn)滑脂運(yùn)輸選用方便快捷的移動(dòng)油車(chē)為儲(chǔ)脂罐運(yùn)油，移動(dòng)油車(chē)上配有兩個(gè)2T 的儲(chǔ)脂罐，可將潤(rùn)滑脂廠家供應(yīng)的油脂直接運(yùn)送到儲(chǔ)脂罐吸油泵旁。

（3） 吸油泵選用具有良好吸入能力的三螺桿泵。 三螺桿泵為轉(zhuǎn)子式容積泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、無(wú)脈動(dòng)、振動(dòng)小、效率高，具有很高的自吸能力。 移動(dòng)油車(chē)與吸油泵采用法蘭軟管連接，即節(jié)省人工，又可減少因?yàn)榄h(huán)境和人工操作污染潤(rùn)滑脂的途徑。

3.3.2 輸油系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1） 輸油系統(tǒng)管路選用無(wú)縫DN32mm 不銹鋼管，管路上配有網(wǎng)狀油過(guò)濾器，可以保證油脂的純度 減少雜質(zhì)對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)損壞。

（2）加油泵選用齒輪泵，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、質(zhì)量輕、工藝性好、價(jià)格便宜、自吸力強(qiáng)、對(duì)油液污染不敏感、轉(zhuǎn)速范圍大、能耐沖擊性負(fù)載，維護(hù)方便、工作可靠。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)天鐵熱軋板公司連鑄設(shè)備潤(rùn)滑補(bǔ)脂系統(tǒng)，實(shí)施集中潤(rùn)滑補(bǔ)脂和全新儲(chǔ)脂罐的改進(jìn)措施，有效控制住潤(rùn)滑脂的污染物問(wèn)題，保障了潤(rùn)滑脂干凈無(wú)污染的輸送到設(shè)備中去，減少了連鑄設(shè)備因潤(rùn)滑系統(tǒng)故障而引發(fā)的問(wèn)題，保證了連鑄設(shè)備的正常運(yùn)行。 該系統(tǒng)封閉性好、自動(dòng)化程度高，加注油方便、占地小，在保障了環(huán)境清潔，更加充分的發(fā)揮連鑄設(shè)備的工藝性能和生產(chǎn)能力，提高了工作效率，即保證產(chǎn)品油脂品質(zhì)，又減少了對(duì)環(huán)境的影響，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。