浅谈模块轧机油膜轴承的维护保养和使用管理.pdf

新疆钢铁总第169期2024年第1期浅谈模块轧机油膜轴承的维护保养和使用管理王俊豪（广西钢铁集团有限公司热轧总厂，广西 防城港 538002）摘要：随着冶金工业技术的不断发展，结合轧机油膜轴承的实际情况，不同性能的油品也应运而生。通过多年现场设备维护保养的经验，油膜轴承具有承载能力大、寿命长、刚性高的特点，适于各种转速和载荷条件的要求的工况。分析表明，正确合理的维护保养和使用管理可以有效地防止油膜轴承的非正常磨损，甚至异常故障导致的生产停机和生产损失。关键词：油膜轴承；维护保养；使用管理DOI：10.20146/ki.1672-4224.2024.01.060中图分类号：TG335.3文献标识码：B文章编号：1672-4224（2024）01-0185-03Discussion on Maintenance and Use Management of Oil FilmBearings in Modular Rolling MillsJunhao Wang(Guangxi Iron and Steel Group Co.,Ltd.Hot Rolling Plant,Guangxi Fangchenggang 538002)Abstract:With the continuous development of metallurgical industry technology and the actual situation of rolling mill oil filmbearings,different performance oil products have also emerged.Through years of experience in on-site equipment maintenanceand upkeep,oil film bearings have the characteristics of large load-bearing capacity,long service life,and high rigidity,whichare suitable for various working conditions required by speed and load conditions.Analysis shows that correct and reasonablemaintenance and usage management can effectively prevent abnormal wear of oil film bearings,and even production shutdownsand losses caused by abnormal faults.Key words:oil film bearings;maintenance and upkeep;usage management作者简介：王俊豪，男，26岁，本科，助理工程师，广西钢铁集团有限公司。E-mail：引言模块轧机采用油膜轴承和以前采用滚动轴承对比，结果显示：辊轴直径d增大了近30%；辊轴截面积F增大了近70%；辊轴的抗弯、扭模量W增大了近120%；辊轴抗弯、扭惯矩I增大了近186%。对油膜轴承的要求也更加严格：（1）采用动压润滑方式；（2）需要设置一套专用的润滑系统，连续、稳定地向轴承供油；（3）需要有一套联锁联控系统和利于油膜形成的操作规程。在实际使用过程中，确保油膜轴承稳定运行需要对其及润滑系统进行维护和管理。根据生产现场情况，需要持续做好三项控制工作：控制水（防止油箱进水）、控制油（监测油质、油流、油压、油温）、控制工艺温度。1油膜轴承油品含水量控制由于模块轧机辊环密封的结构特点，润滑油箱很可能会受到水的影响。如果油箱中进入水分，会导致油品含水量超标，从而削弱油膜轴承的承载能力。因此，有必要控制润滑油品中的水分含量1。首先，每天上午对稀油站在用油箱进行检查记录，目前利用卡尔费休水份检测仪加强水份含量检测（在用油箱一天检测一次），形成记录跟踪分析。再根据油箱含水量趋势指导现场辊环密封试水检漏、更换密封以及切换油箱；其次，如果发现在用油箱含水量增高，结合油站水腿检查，利用生产间隙确定漏水机架，再根据现场实际情况组织更换辊环密封；再次，在用油箱和备用油箱加强真空滤油机点检和监控，对含水量较大的油箱，适当加大真空滤油机加热温度（备用油箱加热器控制在5055，在用油箱加热器控制在4852）加大滤水能力；最后，油箱切换前必须检查确认辊环密封漏水已解决和即将投用的备用油箱含水量在0.1%以下；此外，目前对模块轧机稀油站已增设在线油品检测系统，可以对含水量等指标进行检测、报警提示及油品进水或者1852024年第1期新疆钢铁总第169期恶化信息实时传送，避免对油膜轴承甚至传动箱的不良影响2。2油膜轴承油品控制油膜轴承的润滑油随着使用时间加长也会出现劣化和某些性能弱化的现象，所以必须对油膜轴承润滑油品进行检测和性能判定以及处理。对于模块轧机的润滑油品控制，当前措施为定期每三个月以及怀疑油品异常时对油液进行理化分析测量。以下是其中一次油液理化分析的结果。根据监测数据和轧机油膜轴承在用润滑油监控标准，1#在用油箱中的油品与新油相比主要区别为：（1）外观出现明显变化；（2）PB值增大，烧结负荷PD值下降，长磨无法测试完成，长磨实验结果已经超出警告范围；（3）其他运动粘度及粘度指数、铜片腐蚀、破乳化、抗泡沫等指标变化正常。根据监测数据和轧机油膜轴承在用润滑油监控标准，3#备用油箱中的油品与新油相比主要区别为：（1）外观出现明显变化；（2）水分明显增大，达到警告范围；（3）蒸发量在排除水分的情况下，数值达到0.7%，增长幅度达到52%，在注意范围；（4）PB值增大，烧结负荷PD值下降，长磨无法测试完成，长磨实验结果已经超出警告范围；（5）其他运动粘度及粘度指数、铜片腐蚀、破乳化、抗泡沫等指标变化正常。由实验数据可以得出，相对于新油而言，1#在用油箱和3#备用油箱油品在668出现明显特征峰，为SP双键特征峰，说明油品中出现新物质。首先，油品外观及理化指标出现明显异常，添加剂配方体系变化，配方性能平衡被打破，导致极压抗磨性能出现明显变化，尤其是油品抗磨性能急剧下降，需要重点关注其对设备运行的影响；其次，根据轧机油膜轴承在用润滑油监控标准，需要换油处理、检修设备，确保无外来物质的混入；最后，定期对油品进行检测，通过油品性能分析得到数据，用理论证明现场遇到的问题。3模块轧机油膜轴承的日常维护保养模块轧机油膜轴承的日常维护保养上也有较多细节需要注意：3.1开停机后设备冷热态不一致会对油膜形成产生影响首先，长时间停机后开机前必须提前半小时开启模块轧机稀油站跑油确保油膜轴承供油油温、油流、油压的正常供应。日常以加热炉停炉为准（停炉再停油站），不停炉就不停油站；其次，停产停泵时，复产提前半小时跑油并检查之前空过的机架投用后的辊箱、锥箱的油流状况；最后，油箱温度一般控制在4548，油膜轴承供油油温应控制在40 左右，模块轧机油膜轴承设置预警值65，提前预警。3.2油膜轴承油膜不稳定使得油膜轴承温度高根据实际生产现场数据分析，油流油压小和油流油压波动大现象，导致油膜轴承油膜不稳定使得油膜轴承温度高的现象：首先，值班钳工定期进行油站点检和排水、介质阀台回油管油腿、真空滤油机排水的点检；其次，值班电工每四小时反馈一次相对应的油流、油压、油温和钢温PDA曲线，并作为跟踪和判断的依据，确保供油压力在6.57.2 bar范围内且油压稳定运行。3.3工艺控制方面在发现进减径钢温低于900，油膜轴承某个点油温持续升高等异常情况必须及时单独说明和反馈，对于持续超过70 的高温点汇报时说明最高点温度值。3.4值班人员日常点检首先，出现压差报警时切换滤筒并更换滤芯；其次，每半个月对油品取样检测以及进油管路Y型过滤器的检查，做好记录，如有污染，更换过滤器或进行供油管路冲洗，以保证油品的清洁度。4模块轧机油膜轴承的使用管理4.1油膜轴承装配要求轴承装配前应采用敲击钢背听声音、结合煤油浸泡等方法对其进行检查，复检合格后方可开始装配。将轴承置于冰柜中冷冻至-60 后取出，在其外圆上涂好油，将油膜轴承定好位后，压入导套再用压锤将导套内油膜轴承均匀压入偏心套中。一旦发现卡住情况，应立即停止装配，查明原因后再进行。轴承装到位后，再将轴系插入轴承中，紧固好，检测油膜轴承与轴颈之间的间隙，并确保辊轴旋转灵活。油膜轴承内孔有轴向及周向油槽，其作用是从进油口进入的润滑油能迅速足量地流入承载区，并带走大量的热量。油槽必须远离承载区，因为油槽的存在会极大地破坏油膜的承载能力。4.2装配过程中应注意的问题首先，油膜轴承在装配时应使用装配工具，在装配过程中应避免碰伤轴承内表面；其次，在装配过程中应避免由于操作不当致使轴承内孔变为喇叭形；再次，油膜轴承装配时，一定要擦洗干净避免杂质带186新疆钢铁总第169期2024年第1期入，否则可能烧瓦。装配完毕一定要进行测量，检查油膜轴承间隙是否在控制范围内；最后，在轧制过程中，不论偏位角多大，油膜轴承的承载区的移动范围只能在半径间隙以内。准确地讲，动态时油膜轴承承载区会沿辊轴旋向向前移动0.27 mm以内，因此其区域的变化丝毫不会影响轴承的使用。油膜轴承的非承载区上为半圆，其最佳承载区应是以油孔对侧为中心的120范围内，承载区不得过于接近轴向油槽。油膜轴承与偏心套通过过盈配合联为一体后，轧制力将由偏心套承受，因此轧制力对应的方向应是偏心套厚度最大的位置，油膜轴承上进油孔应正对偏心套最薄处的油槽（不考虑摩擦力因素）。4.3模块轧机辊箱密封结构的优化改进模块轧机轧辊密封结构为内外抛油环加双唇密封圈，结构如图1所示。图1 模块轧机轧辊密封结构辊箱在使用过程中容易出现密封漏油的问题，同时也可能导致水进入箱体污染油质。另外，双唇密封的更换也并不容易。为了解决这些问题，我们进行了优化改进：首先采用了螺旋盘式出气道，确保出气均匀且不会损坏密封，同时增加了4个3 mm的进气孔，增大气流量，让迷宫内形成气压吹水吹渣的作用。其次，我们采用了快换式多唇密封，提高了更换的效率。最后，采用了油气润滑，使得多唇密封更加耐用，如图2所示。通过对密封结构的优化改进，能够延长油膜轴承的使用寿命，降低生产、维修成本，提高了设备生产的稳定性，进一步提升了企业生产效率和经济效益。4.4维修操作规程一是更换过锥箱、辊箱的机组，提前半小时开泵跑油（油温、油压、油流符合要求，无报警），并按500转、800转、轧制转速逐级调速，每级转速维持5分钟，不允许点动启动；二是对于未更换过锥箱、辊箱但停机超 4小时的机组，提前半小时开泵跑油（油温、油压、油流符合要求）后按轧制速度直接起机生产；三是通过机架安装小辊环，保证抛油环安装到位；四是密封、辊箱、辊箱配件，梳理备件库存，加快备件申报，保证备件的供应充足，同时加强整机及零备件的质量验收；五是辊箱周期性更换，加强辊箱维修质量的管控，维修、保存过程的防尘防护，同时加大维修技能培训力度，使辊箱修复作业趋于标准化。5结论通过多年现场设备维护保养的经验，采用正确合理的维护保养和使用管理对油膜轴承进行维护，严格监控油品，能有效减少油膜轴承的非正常磨损，延长其使用寿命，避免异常故障导致的生产停机和生产损失。参考文献1 郭溪泉，李树青.现代大型连轧机油膜轴承.M.北京：机械工业出版社，19982 关凯书，张美华，吕宝君.滑动轴承最小油膜厚度的模糊优化设计 J.莱阳农学院学报，1997，（01）：78-80.图2 密封支座优化187