轴承知识
平整机支撑辊轴承应用油气润滑装置
2010-10-15作者：史伟峰 单位：济钢集团有限公司
摘 要：德国REBS公司为济钢冷轧平整机支撑辊轴承设计的油气润滑系统的组成、工作原理、性能和特点，在平整机上的应用状况。
关键词：平整机；支撑辊轴承；油气润滑
一、前言
济钢冷轧厂平整机组采用的油气润滑系统，由德国REBS公司设计，专用于平整机支撑辊轴承的润滑。系统自投入以来一直高效运行，无污染、耗油量低、维护工作量少，适用于高速、重载、高温工况。另外，由于其油量给定准确，不过润滑或欠润滑，大幅降低润滑设备的费用。
二、油气润滑原理及基本结构
1.油气润滑工作原理
将单独供送的润滑剂及压缩空气进行混合并形成紊流状的油气混合流后再供送到润滑点，这个过程就是油气润滑。单相流体油和单相流体压缩空气混合后就形成了两相油气混合流，两相油气混合流中油和压缩空气并不真正融合，而是在压缩空气的流动作用下，带动润滑油沿管道内壁不断地螺旋状流动并形成一层连续油膜，Z后以精细的连续油滴的方式喷到润滑点。在油气润滑系统中总共有三种介质，即油、气和油气混合气，对应地也就有三种介质管道，即油管、气管和油气管。
油气润滑是气液两相流体冷却润滑技术的典型应用。通过形成的气液两相膜，隔开相对运动的摩擦面从而起到润滑作用。同时，速度较高的气液两相油气流，还可以带走大量摩擦热，又起到了冷却降温作用。
2.油气润滑系统基本结构
油气润滑系统，主要是形成油气并对油气进行输送及分配。因此，一套完整的油气润滑系统由几个部分组成，即供油及油量分配、供气、油气混合及油气流量监控、油气输送及分配、电控装置，有必要的话，加上油的回收及再利用装置。
三、在平整机上的应用
1.济钢平整机油气润滑系统原理
润滑系统开始工作后，压缩空气一部分直接到达油气混合块，此时控制压缩空气的二位二通电磁阀打开，压缩空气经过减压阀1减压后压力达到0.3～0.4MPa，另一部分压缩空气经减压阀2、油雾器到达气动泵的二位五通电磁阀，此时的压缩空气主要控制两气动泵的开闭。润滑油经气动泵带压输送到递进式分配器，然后被定量分配到油气混合块中，与压缩空气混合后形成油气流，然后输出至油气分配器，经油气分配器分配后直接到达润滑点。系统原理如图1所示。
关键词：平整机；支撑辊轴承；油气润滑
一、前言
济钢冷轧厂平整机组采用的油气润滑系统，由德国REBS公司设计，专用于平整机支撑辊轴承的润滑。系统自投入以来一直高效运行，无污染、耗油量低、维护工作量少，适用于高速、重载、高温工况。另外，由于其油量给定准确，不过润滑或欠润滑，大幅降低润滑设备的费用。
二、油气润滑原理及基本结构
1.油气润滑工作原理
将单独供送的润滑剂及压缩空气进行混合并形成紊流状的油气混合流后再供送到润滑点，这个过程就是油气润滑。单相流体油和单相流体压缩空气混合后就形成了两相油气混合流，两相油气混合流中油和压缩空气并不真正融合，而是在压缩空气的流动作用下，带动润滑油沿管道内壁不断地螺旋状流动并形成一层连续油膜，Z后以精细的连续油滴的方式喷到润滑点。在油气润滑系统中总共有三种介质，即油、气和油气混合气，对应地也就有三种介质管道，即油管、气管和油气管。
油气润滑是气液两相流体冷却润滑技术的典型应用。通过形成的气液两相膜，隔开相对运动的摩擦面从而起到润滑作用。同时，速度较高的气液两相油气流，还可以带走大量摩擦热，又起到了冷却降温作用。
2.油气润滑系统基本结构
油气润滑系统，主要是形成油气并对油气进行输送及分配。因此，一套完整的油气润滑系统由几个部分组成，即供油及油量分配、供气、油气混合及油气流量监控、油气输送及分配、电控装置，有必要的话，加上油的回收及再利用装置。
三、在平整机上的应用
1.济钢平整机油气润滑系统原理
润滑系统开始工作后，压缩空气一部分直接到达油气混合块，此时控制压缩空气的二位二通电磁阀打开，压缩空气经过减压阀1减压后压力达到0.3～0.4MPa，另一部分压缩空气经减压阀2、油雾器到达气动泵的二位五通电磁阀，此时的压缩空气主要控制两气动泵的开闭。润滑油经气动泵带压输送到递进式分配器，然后被定量分配到油气混合块中，与压缩空气混合后形成油气流，然后输出至油气分配器，经油气分配器分配后直接到达润滑点。系统原理如图1所示。
2.应用现状
济钢冷轧厂平整机是单机架四辊轧机，支撑辊轴承为一对四列圆柱滚子轴承及一对双向止推轴承，润滑方式即REBS公司的AO1型油气润滑。系统主站及主要元件装配成一块安装板放置于油箱上，外置的油或油气配送元件集装在一起安装在设备上的润滑点附近。在AO1系统中，主站通过两个气动泵（一工一备），输送油到递进式分配器，油的计量及分配由递进式分配器完成。油与空气经过油气混合块混合，油气混合体通过油气分配器送至每个润滑点。油气分配器（图2）在支撑辊轴承座内，其不仅使油气管路变得简洁，更实现了油量的再次分配。采用油气分配器后，如需维护时，往往只需拆装一根管道（快速接头），可提高作业效率。
济钢冷轧厂平整机是单机架四辊轧机，支撑辊轴承为一对四列圆柱滚子轴承及一对双向止推轴承，润滑方式即REBS公司的AO1型油气润滑。系统主站及主要元件装配成一块安装板放置于油箱上，外置的油或油气配送元件集装在一起安装在设备上的润滑点附近。在AO1系统中，主站通过两个气动泵（一工一备），输送油到递进式分配器，油的计量及分配由递进式分配器完成。油与空气经过油气混合块混合，油气混合体通过油气分配器送至每个润滑点。油气分配器（图2）在支撑辊轴承座内，其不仅使油气管路变得简洁，更实现了油量的再次分配。采用油气分配器后，如需维护时，往往只需拆装一根管道（快速接头），可提高作业效率。
3.油气润滑应用中出现的问题
（1）压缩空气引起的报警。压缩空气接自工厂的气源，气压由减压阀进行设定并由压力开关进行监视，一旦压力过低就会产生报警，此时，油箱顶部的黄色报警灯亮。在油气润滑应用初期经常发生此类报警，一般压力应≥0.2MPa，否则就报警，通常在减压阀后设定压力为0.3～0.4MPa。另外，气源的压力波动、气源含有水分及杂物，也是导致系统报警的主要原因。实践证明，油气润滑系统80%的故障，是由于压缩空气质量不好（过脏，含水量过高等）引起的。
（2）递进式分配器的故障。递进式分配器是整个油气润滑系统的核心，其故障信号和提示都可以显示在操作面板上。递进式分配器每工作一个行程（内部所有活塞均动作一次），装在分配器上的接近开关就会相应发出感应信号，信号经过处理后转化为每个行程的监视时间。递进式分配器在工作周期内（工作数个行程为一个工作周期），监视功能也在整个系统处于工作周期时启用。递进式分配器每工作一个周期，系统就会对周期监视时间进行设定。监视时间必须比递进式分配器完成工作周期所需的时间长。一旦预设定的监视时间到期，递进式分配器没有输出润滑剂，即递进式分配器堵塞，故障信号就会发出。这种情况表明，要么递进式分配器有故障，要么接近开关不起作用，或者是泵故障及管道有泄漏。
（3）油气流量监控装置故障。通往平整机支撑辊轴承的油气混合物的流量，可通过流量监控装置监视，流量监控装置与轴承座油气接入口装设的带有双单向阀的快速接头配合使用，就可监视轴承座内是否得到了适量的油气混合物。油气流量正常时，监控装置的绿色灯亮。双通道流量监控装置，能探测出由于压缩空气流速过低或停止、轴承座上的快速接头未接通、轴承座内的油气分配器堵塞等带来的油气流量变化状况，此时监控装置上的监控灯亮。流量监控装置的反应期（灵敏度）设置为10，流量监控装置一旦发生油气流量故障信号，AO1主站上的红色信号灯就会亮，此信号灯在没有确认已知时，会一直闪个不停。2008年8月，在平整机夜班生产时，出现过流量监控装置故障，曾导致一侧支撑辊轴承烧坏的事故。
四、结语
油气润滑系统相较其他的干油、稀油润滑系统来说，有着无可比拟的优势，系统大部分处于无故障运行及免维护状态，节省了大量润滑油。油气润滑系统自投产以来已运行三年，润滑效果良好，较之轧机的油膜轴承润滑，耗油量极低。
（1）压缩空气引起的报警。压缩空气接自工厂的气源，气压由减压阀进行设定并由压力开关进行监视，一旦压力过低就会产生报警，此时，油箱顶部的黄色报警灯亮。在油气润滑应用初期经常发生此类报警，一般压力应≥0.2MPa，否则就报警，通常在减压阀后设定压力为0.3～0.4MPa。另外，气源的压力波动、气源含有水分及杂物，也是导致系统报警的主要原因。实践证明，油气润滑系统80%的故障，是由于压缩空气质量不好（过脏，含水量过高等）引起的。
（2）递进式分配器的故障。递进式分配器是整个油气润滑系统的核心，其故障信号和提示都可以显示在操作面板上。递进式分配器每工作一个行程（内部所有活塞均动作一次），装在分配器上的接近开关就会相应发出感应信号，信号经过处理后转化为每个行程的监视时间。递进式分配器在工作周期内（工作数个行程为一个工作周期），监视功能也在整个系统处于工作周期时启用。递进式分配器每工作一个周期，系统就会对周期监视时间进行设定。监视时间必须比递进式分配器完成工作周期所需的时间长。一旦预设定的监视时间到期，递进式分配器没有输出润滑剂，即递进式分配器堵塞，故障信号就会发出。这种情况表明，要么递进式分配器有故障，要么接近开关不起作用，或者是泵故障及管道有泄漏。
（3）油气流量监控装置故障。通往平整机支撑辊轴承的油气混合物的流量，可通过流量监控装置监视，流量监控装置与轴承座油气接入口装设的带有双单向阀的快速接头配合使用，就可监视轴承座内是否得到了适量的油气混合物。油气流量正常时，监控装置的绿色灯亮。双通道流量监控装置，能探测出由于压缩空气流速过低或停止、轴承座上的快速接头未接通、轴承座内的油气分配器堵塞等带来的油气流量变化状况，此时监控装置上的监控灯亮。流量监控装置的反应期（灵敏度）设置为10，流量监控装置一旦发生油气流量故障信号，AO1主站上的红色信号灯就会亮，此信号灯在没有确认已知时，会一直闪个不停。2008年8月，在平整机夜班生产时，出现过流量监控装置故障，曾导致一侧支撑辊轴承烧坏的事故。
四、结语
油气润滑系统相较其他的干油、稀油润滑系统来说，有着无可比拟的优势，系统大部分处于无故障运行及免维护状态，节省了大量润滑油。油气润滑系统自投产以来已运行三年，润滑效果良好，较之轧机的油膜轴承润滑，耗油量极低。
