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机械设备润滑液压站_液压系统

文章出处:勃特克 人气:发表时间:2019-05-18 13:40
 本文对轧钢生产液压润滑系统的节能降耗技术进行了描述,分析了各类技术的优缺点,提出了“解决轧钢最后一道工序的液压润滑节能降耗,需因地制宜采用不同的技术”这一观点,使用户以较

少的投资获得最佳的节能效果。


  1前言

  润滑系统对设备运行尤为重要,主要有稀油润滑、干油润滑、油气润滑、自润滑四种方式。热、冷轧工艺润滑主要是为减少轧辊磨损,降低轧制压力和改善产品表面质量。国内轧钢生产线的

液压与润滑系统的节能改造虽然取得了显著成绩,但与国外发达国家的先进水平相比,在各方面还存在着较大差距,需掌握新的节能降耗技术,尽快因地制宜推广应用。


  2液压系统

  2.1技术描述

  根据现场工艺要求,首先需选用合理地液压系统原理图,对不同压力要求的液压缸,尽量采用不同的泵提供不同压力的液压介质,高、低压泵进行并联,这样可以降低能源系统的造价、减少

维护成本,避免“大马拉小车”,减少电力浪费。尽量选用国内外先进的液压元件、电控部件、节能电动机。液压系统制造、装配时严格按照有关规定进行,严把质量关,现场施工时,严格按图纸

要求,管路采用氩弧焊焊接,管路焊接完毕,进行压力试验,试验压力:15~20MPa。管路在线进行循环脱脂、酸洗、中和、钝化处理,管路清洗清洁度等级:19/16(YBJ207-85)。管路尽量选用不

锈钢管,可以减少管路清洗的工作量,提高液压系统的使用寿命。所有工作均应符合YBJ207-85《冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统》的有关规定。

  在液压系统上采用油液污染度在线监测及自维护系统,可随时监测液压油在使用过程中品质,及时准确地通过显示器显示污染等级及相应的原因,当污染度达到相应的级别时,报警装置也会

进行分级报警,并通过PLC自动开启油液过滤清洗装置,以确保设备在使用中液压油性能及品质的良好性。采用在线监测及自维护系统,可减少不必要的抽样检测,减少液压油的人工维护,改善

液压系统的运行环境,减少液压元件的磨损,同时保证设备运行。

  2.2应用实例

  1)冷床是棒材车间不可缺少的设备,而上料机构是冷床的关键部位,其裙板升降是通过液压系统驱动的,把从输入辊道运送的成品棒材导入且卸到冷床床体上面,以完成后续工艺过程。裙板

由多个(13~15个左右)液压缸驱动,全部裙板用液压缸固定在一根通轴上,这些裙板用液压缸同步动作是冷床控制的关键技术之一。否则会造成某些裙板缸杆被拉断,或棒材窜出冷床、裙板的大

轴被扭曲变形等事故,造成停产或人员伤亡,处理事故耗时长,经济损失大,这是历来的企业难题。现在新的冷床裙板液压缸同步控制阀台,改变了一个液压缸由一个阀台控制,通过节流阀调节

流量,不容易保持同步的设计理念。多个裙板液压缸由一个阀台供油,该阀台能够精确地调节出工艺要求的输出总流量,并且能够精确地分配给每个液压缸,使每个液压缸在同一时间得到相同的

流量,既能计量液压缸速度,又能达到多个裙板液压缸同步。该阀台设计了比例阀和两级同步马达控制方案,由比例阀设定总流量,用同步马达把总流量自动等量地分配给多个裙板液压缸,从而

达到使他们同步动作的效果。这就可以很好地解决多个裙板液压缸同步的技术难题,可以用在新设计的相似项目(液压推钢机、高线集卷装置升降、翻转机构)也可以用于老设备改造。

  2)加热炉是轧钢生产线的关键设备之一,主要有推钢式、步进梁、环形三种方式,其配置的推钢机、出钢机、步进梁等装置,都离不开液压系统的驱动。液压推钢机液压系统需要采用比例阀

与同步马达相结合系统,保证多个液压缸的同步推钢和退回。步进梁加热炉的液压系统驱动加热炉步进梁和上料台架,需要配套步进梁、推钢机、提升下料、上料冷坯台架、原料称共五个阀台,

其中步进梁阀台采用比例方向阀控制步进梁升降和平移,系统清洁度要求满足NAS7级,为其中最为重要的阀台,需要实现钢坯上升、前进、下降、后退的循环动作,来完成钢坯的加热和输送。

调试时需按点动调试、单动调试和联动调试三个步骤进行,按照速度变化和执行机构位移的关系、了解执行机构速度变化特点;弄明白比例阀流量曲线,输入不同的电压指令对应的流量,需要注意

的是前后压差不同时,输入同样的电压比例阀通过的流量是不同的。掌握调试方法,讲究调试顺序,由部分到整体逐项进行,抓住每一环节,确保系统稳定运行,可以缩短调试时间,保证加热炉

尽快投入运行,当然也要重视系统平时的维护和保养。


  3润滑系统

  3.1技术描述

  根据现场工艺要求,首先需选用合理地润滑系统原理图,尽量避免选用集中润滑系统,根据设备分布、场地情况,设置区域润滑站,这样可以降低能源系统的造价、减少维护成本,缩短管路

长度、提高回油、冷却及加热效率,避免“大马拉小车”,减少电力浪费。

  1)稀油润滑装置的公称压力一般小于0.6MPa,公称流量6~2000L/min。过滤精度在5~120μm之间。其作用是为主机的传动副提供可靠的润滑,必须具有供油、过滤、加热、冷却等基本的功

能。由于工况的不同,必须满足一些特殊要求:如断电延时供油、高压油膜、工艺润滑等,因此,稀油润滑装置有四种不同型式:标准型、高低压型、双供油口型、工艺润滑型。对上述装置的控制

是通过自带有电气控制柜来进行的,系统中装有各种控制开关,通过这些开关把压力、温度等信号送到电气控制柜,由电气控制柜对稀油润滑装置的运行进行控制。不同型式的稀油润滑装置,根

据运行要求和功能,控制柜配有不同的控制功能,系统尽量选用国内外先进的润滑元件、电控部件、节能电动机,润滑系统制造、装配时严格按照有关规定进行,严把质量关。

  2)现场设备安装、润滑管路施工时,管路需采用氩弧焊焊接,管路焊接完毕,进行压力试验,试验压力:1.0MPa。管路在线进行循环脱脂、酸洗、中和、钝化处理,管路清洗清洁度等

级:20/16(YBJ207-85)。管路尽量选用不锈钢管,可以减少管路清洗的工作量,提高润滑系统的使用寿命。所有工作均应符合YBJ207-85。对润滑系统的服务对象:减速机、齿轮箱等设备,除安

装、调试时需严格按要求进行外,维护也需要下工夫,才能够减少事故发生,延长设备寿命。一般的问题只是添加润滑油即可解决。

  3)油气管道中,由于压缩空气的作用,使润滑油沿着管道内壁螺旋形地缓慢向前移动,并逐渐形成一层薄薄的连续油膜,经油气混合块混合而形成的油气流通过油气分配器的分配,最后以一

股极其精细的连续油滴流喷射到润滑点。由于进入轴承内部的压缩空气的作用,即使润滑部位得到了冷却,又使润滑部位保持着一定的正压,外界的杂物和水不能侵入,起到了良好的密封作用。

  4)气动式油气润滑系统主要由主站、两级油气分配器、PLC电气控制装置、中间连接管道和管道附件等组成。

  5)在油气管道中,油和气的速度是大相径庭的,油的移动速度大约为每秒2~5cm,但这个数字也不是绝对的,因为油的移动速度受诸多因素的影响,比如空气速度、环境温度和润滑油的粘

度等,但是它至少说明了一个问题,那就是与空气速度相比,润滑油在油气管道中移动的速度非常缓慢。所以,油和气不是融合在一起的,从油气管道出来的油气是分离的,这也是为什么油气润

滑不会污染环境的原因,也是和油雾润滑的最大区别所在。

  6)从图1中可以看出,当供油量增大到一定程度时,轴承温度呈下降趋势,而在这条温度曲线的中部,轴承温度是最高的,因为此时的供油量还没有大到足以降低轴承温度的程度,相反,多

余的液体摩擦会产生热量。随着供油量的增大,轴承摩擦也增大。但是,在这两条曲线的最低点恰恰是供油量最小的时候,这也是油气润滑的最佳区域。由此可以看出,油气润滑只需要极其微小

的油量就能达到降低轴承温度和减少轴承摩擦的极佳效果。

  7)特别在高温、高速等特殊、恶劣工作环境下的轧机、导卫装置、活套装置、链条传动、风冷辊道等设备上油气润滑得到了应用,解决了以前烧轴承、特殊部件寿命短、划伤工件等问题,降

低了生产运行成本。其设备制造和装配要求比普通润滑装置要求更加严格。必将有助于缩小我国与国外的差距、推动我国冶金设备和其他工业设备整体技术水平的提高。

  8)现有的技术中,高线、棒材粗中轧机的润滑方式大都采用的是干油点润滑或干油集中润滑。广泛使用的润滑脂是:极压锂基脂、二硫化钼锂基脂、极压负荷锂基脂、聚脲基脂、复合磺酸钙基

脂,基础油则以矿物油为主,合成润滑脂的使用量较小,但比例不断增大。此两种润滑方式有很多不足存在:

  (1)工人劳动强度大,加油周期长,操作困难,机修周期长,更换设备麻烦;

  (2)在线加油困难且危险,必须停车加油,严重影响了产量;

  (3)轴承及轴承端盖处的密封圈不能保证起到很好的密封效果,从而影响润滑效果,缩短设备寿命;

  (4)由于设备处于高温、振动、粉尘等恶劣环境中,易造成油嘴堵塞,人工用油枪注油时不能很好掌握油量的多少,使得对轴承局部温度过高或者润滑达不到最佳效果;

  (5)现场工作环境恶劣,油污严重,散失的大量油脂随冲渣水进入水处理系统,给冷却水的净化、回收、再次循环使用造成了很大的困难。润滑脂的选型与设备工况息息相关,只有准确了解设

备工况,才能合理选脂。需要从润滑脂基本指标、负荷、温度、速度、环境、加脂方式六方面入手,才能保证设备运行状况良好。


  3.2应用实例

  1)2013年山西太重煤机公司承包唐山某特钢厂高线项目,将所有粗中轧机的轧机润滑都采用了油气润滑技术。该系统由主站、油气分配器、中间连接管路、管道附件以及设备端管路组成。考

虑到轧钢厂生产环境的特殊性,要求该系统必须满足高温、重载、高速、极低速、氧化铁皮等杂物、冷却水和腐蚀性气体易侵入轴承和密封圈内等因素。

  在该生产线投入运行后,发现油气润滑系统与干油润滑相比,具有明显的优势,取得了成功:

  (1)形成的气液“两相膜”,提高了承载能力,起到了减磨作用,延长了设备的寿命;

  (2)实现了以均等的时间分配润滑油的方式,可实现按需分配,连续输送;压缩空气在轴承内部能保证正压,确保良好的密封性;

  (3)润滑油基本实现零排放,利用率99%以上;

  (4)管道布置简单,较少了管道系统的安装和维护费用;

  (5)大幅度降低了轧机的运行成本,减少了事故率,提高了生产率,缩短了投资回收期。

  2)链条传动是一种广泛存在的机械传动方式,许多公司忽略了链条润滑的重要性。人为缩短了链条的寿命,提高了更换整组链条的频率,增加了维护成本。目前多数链条是由高粘度的润滑油

或润滑脂黏附链条表面。虽然可以对链齿和链表面起到润滑的作用,但几乎无法渗透到链销、轴衬和滚筒。

  自从链条油气润滑技术在欧洲开始应用起,统计数字表明有一个意外的收获———链条更换频率大大降低。综合以上事实,可以确定地说,对使用链条油气润滑是一举两得,不仅节约了维护

费用,同时也降低了链条的损坏和更换频率,其所带来的效益远远高于采用传统的涂抹油脂的润滑方式,因此采用链条油气润滑装置无疑是最经济的解决方案。

  链条油气润滑装置是一种消耗型的集中油气润滑系统,在润滑方式上,采用油气混合成两相流喷射方式,自动向链条提供油气混合分配器喷射的微量精细润滑油(1.8mm~40.6mm),由于润

滑剂的给定量很小且专门喷射到链条上,润滑油能更很好的渗透到链销、轴衬和滚筒,是一种经济、可靠的润滑模式。润滑剂的给定也通常是链条在运行中间歇性供给的,由气动脉冲发生器控制

时间间隔来实现。

  3)江苏某钢厂1700热轧生产线,设计生产能力450t/年。有3座全燃煤气步进加热炉,采用直接热装技术,共有140余组辊道。加热炉前最高环境温度700℃,实测轴承温度最高达200℃以上。

前期使用某进口润滑脂,国产化后使用长城7029D高温润滑脂,加脂周期3~5天,使用效果不错。

  4)四川某钢厂有2条棒材生产线,轧机均为国产,一棒材轧机生产速度为15.2m/s,月生产能力12万t;二棒材轧机月生产能力14万t;轧机轴承采用线下手工加脂方式润滑,选用了性能好的合成

润滑脂:7019-1极压高温润滑脂。轴承使用寿命粗轧机2~3月,中轧机3~4月,精轧机1~1.5月,达到了公司要求轧机轴承月故障不高于1次的规定。每吨成品棒材耗材费用仅为2元(轴承1.7元+润

滑脂0.3元),而相同产量的同类生产线,每吨成品棒材耗材费用高达5~6元,可见采用合成高性能润滑脂的综合成本更优。


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